Электролиз растворов и расплавов

Электролиз растворов и расплавов солей

Электролиз расплавов солей

Катодный процесс: восстановление катиона металла

Ме n+ + nе - = Me 0

Анодный процесс:

окисление кислотного остатка

Катодные процессы

зависят от положения металла в ряду активности

Металл от Li до AL

На катоде восстанавливается вода, выделяется H 2 :

2H 2 O + 2e - = H 2 + 2OH -

Металл от Mn до H Восстанавливается Ме вместе с H 2

Ме n+ + n е - = Me 0

2H 2 O + 2e - = H 2 + 2OH -

Металл после Н Восстанавливается Ме

Ме n+ + nе = Me 0

• Растворимый анод

(Fe, Zn, Cu, Ag)

Ме 0 – ne = M n+

а) анион бескислородный

Ac m- - me = Ac 0

Г - - е = Г 0

б) анион кислородосодержащий

окисление H 2 O , выделяется О 2

2Н 2 О – 4е = О 2 + 4Н +

(кислотная, нейтральная среда)

4ОН - - 4е = О 2 + 4Н +

(щелочная среда)

Например:

Электролиз раствора сульфата меди (II)

CuSO 4 , H 2 O

Анод (+)

Катод (-)

SO 4 2- , H 2 O

2 H 2 O - 4e - = O 2 + 4 H +

Сu 2+ , H 2 O

Cu 2+ + 2e - = Cu

ток

2 CuSO 4 + 2 H 2 O 2 Cu + O 2 + 2 H 2 SO 4

Применение электролиза

I Химическая промышленность:

• Получение галогенов, водорода:

2 NaF 2 Na + F 2

• Получение щелочей:

2 NaCL+ 2 H 2 O H 2 + CL 2 + 2NaOH

II Металлургия:

• Получение щелочных и щелочноземельных металлов
• Получение малоактивных металлов

2CuSO 4 + 2H 2 O 2 Cu + O 2 + H 2 SO 4

• Рафинирование металлов

III. Гальванотехника

Гальваностегия

Гальванопластика

Электрополирование,

оксидирование

металлов

Гальваностегия –

нанесение металлического покрытия на предмет

• повышенную коррозийную стойкость (цинкование, кадмирование, свинцевание)
• износостойкость (железнение, хромирование)
• защитно-декоративные (покрытие драгоценными металлами)

Гальванопластика -

получения металлических копий с рельефных предметов путем электроосаждения металла

(матрицы для тиснения кожи, бумаги, изготовление грампластинок, радиосхем, типографских клише и т.д.)

Словолитное

гальвано-

пластическое стереотипное заведение

И. Гольдберга в Санкт-Петербурге.

С гравюры на дереве

Металлическая копия старинного кружева.

Составьте уравнения реакций электролиза:

• расплава и раствора хлорида бария с инертными электродами;
• раствора нитрата серебра с графитовым и медным анодом;
• расплава и раствора гидроксида натрия с инертными электродами (для сдающих ЕГЭ)