Електроліз розчинів і розплавів
Електроліз – сукупність окисно-відновних реакцій, які протікають на електродах в розчинах або розплавах при пропущенні через них електричного струму.
На катоді: передача електронів катіонів з розчину або розплаву, тому катод є відновником.
На аноді: віддача електронів аніонами, тому анод – окислювач.
На катодах і аноді можуть протікати конкуруючі реакції. При проведенні електролізу з використанням інертного анода конкуруючими процесами є 2 окислювальних і 2 відновлювальних процесу:
На аноді – окислення аніонів і гідроксид-іонів. На катоді – відновлення катіонів та іонів водню.
Якщо її використовують активний анод, то процес більш складний:
На аноді: окислення аніонів і гідроксид-іонів, анодне розчинення металу – матеріалу анода.
На катоді: відновлення катіона солі і іонів водню, відновлення катіонами металу, отриманими при розчиненні анода.
Необхідно пам’ятати наступне:
На аноді можуть утворюватися такі продукти:
- Кисень (якщо протікає електроліз розчинів, в яких присутні F-, SO42-, PO43-. OH-) Вільні галогени (при окисленні галогенид – іонів) При окисленні органічних аніонів кислот відбувається:
На катоді:
– водень (якщо беруть участь солі, що містять іони, які стоять лівіше алюмінію), а якщо стоїть правіше водню, то виділяється метал.
Якщо в розчині присутні йони, що стоять між алюмінієм і воднем, то конкуруючий процес.
Наприклад, на інертному аноді:
На активному аноді:
Для отримання високоактивних металів використовують розплав солей або оксидів:
При електролізі водного розчину активних металів катіонів металу і кислотного залишку не утворюється, на катоді – водень, на аноді – кисень.
Вигідніше проводити електроліз розчину, т. к. електроліти плавляться при дуже високих температурах.
Related posts:
- Електроліз розплавів Окислювально-відновна реакція, що протікає на електродах при проходженні електричного струму через розчин або розплав, називається електролізом. Окремо виділяють електроліз розчинів і електроліз розплавів. Розглянемо, як протікає процес в розплавах. Суть процесу Рушійною силою електролізу є електрику. Під дією енергії електричного струму здійснюється хімічна реакція, яка не відбувається спонтанно. Процеси відновлення та окислення протікають окремо, на […]...
- Способи отримання галогенів Отримання хлору У промисловості хлор отримують електролізом розплаву або розчину хлориду натрію. Електроліз розплаву хлориду натрію. У розплаві хлорид натрію дисоціює на іони: NaCl → Na + + Cl- На катоді відновлюються іони натрію: K (-): Na + + 1e → Na0 На аноді окислюються іони хлору: A (+): 2Cl – ̶ 2e → Cl20 […]...
- Нормальна концентрація розчинів Нормальна концентрація розчинів виражається кількістю грам-еквівалентів розчиненої речовини в 1 літрі розчину. Для того, щоб зробити розрахунок для приготування розчину нормальної концентрації, потрібно знати, що таке еквівалент. Слово “еквівалентний” означає “рівноцінний”. Еквівалентом називається вагова кількість елемента, яка може з’єднуватися з 1 ваговою частиною водню або заміщати її у з’єднаннях. Якщо в молекулі води Н2О міститься […]...
- Електричний струм у рідині Припустимо, що у нас є ванночка з дистильованою (чистої без домішок) водою. У неї опущені два електроди у вигляді вугільних стрижнів. В електричному ланцюзі цих електродів також є: постійне джерело харчування, вимикач, реостат, амперметр і вольтметр. При подачі електроживлення на вугільні стрижні нічого не буде відбуватися, оскільки чиста вода є діелектриком. Тепер ми додамо в […]...
- Процес електролізу Вся суть процесу електролізу полягає в перетворенні іонів розчину (розплаву) в атоми через додавання або відібрання електронів. Така зміна відбувається завдяки зовнішній електричного кола, в якій існує електричний струм. В такому колі обов’язково є джерело електрики, який є постачальником електронів на одному електроді – катоді, і своєрідним насосом викачувати електрони на іншому електроді – аноді. […]...
- Електроліз води: історія відкриття У 40-ті роки ХХ століття електроліз води набув особливого значення у зв’язку з виробництвом важкої води. Виявляється, при розкладанні води електричним струмом, одночасно з отриманням водню і кисню, йде поділ ізотопів водню таким чином, що в електроліті (в рідкій фазі) концентрація дейтерію в 5 разів вище, ніж в одержуваному газоподібному водні. Перші в світі порції […]...
- Гідроксиди та їх класифікація Як ви вже знаєте підстави утворюються атомами металів і гідроксогруп (ОН), тому інакше їх називають гідроксидами. Існує кілька класифікацій підстав. 1. По відношенню до води вони поділяються на: Розчинні, Нерозчинні. До розчинною підстав відносяться гідроксиди лужних і лужноземельних металів, тому їх називають лугами. У цю ж групу можна віднести і гідроксид амонію, але він на […]...
- Іонна провідність У металах, як ви пам’ятаєте, є лише один тип вільних зарядів – це вільні електрони. В електролітах ситуація інша: тут виникають вільні заряди двох типів. 1. Позитивні іони, що утворилися з атомів металів або водню. 2. Негативні іони – атомні або молекулярні кислотні залишки (наприклад, Cl-або SO2-), а також гідроксильна група OH-. Друга відмінність від […]...
- Концентрація розчинів У попередньому параграфі ми вже говорили про насичених розчинах, розчинності і про те, що, знаючи розчинність речовини, можна досить точно визначити кількісний склад насиченого в даних умовах розчину цієї речовини. Однак якщо мова йде про ненасиченому розчині, то ця точність відразу зникає. Такий розчин може містити будь-які кількості розчиненої речовини, але тільки менші, ніж потрібно […]...
- Електрохімічні елементи При приміщенні металевого цинку в розчин сульфату міді відбувається окислювально-відновна реакція: Zn (т) + Cu2 + → Zn2 + + Cu (т) Обидві полуреакции (відновлення і окислення) відбуваються одночасно в місці зіткнення цинку з розчином. Цинк віддає два електрони катиону міді, окислюючись при цьому. Якщо ж вчинити навпаки і помістити металеву мідь в розчин сульфату […]...
- Дисоціація води. Середа розчинів Сама вода – це дуже слабкий електроліт: Концентрації катіона Н + і аніона ОН – в чистій воді дуже малі і становлять 1 10-7 моль / л при 25 ° C. Катіон водню Н + являє собою найпростіше ядро - протон р + (електронна оболонка катіона Н + – порожня, 1s0). У вільного протона великі […]...
- Хром (Cr) Хром (Cr) – d-елемент розташований в 4-му періоді, в VI групі побічної підгрупи. Вища ступінь окислення – +6. У з’єднаннях може проявляти ступінь окислення від + до +6, але найбільш характерними для хрому є ступінь окислення +3 і +6. В інших ступенях окислення сполуки хрому нестійкі. Фізичні властивості: хром – сірувато-білий метал з характерним металевим […]...
- Відділення розчинів від нерозчинного осаду Після вилуговування необхідно відокремити продукційний розчин від твердої фази, а потім відмити відкидається тверду фазу від змочувального її продукційного розчину. Розчини вилуговування відокремлюють від твердої речовини згущенням або фільтруванням. Згущення пульпи виробляють в радіальних згущувачах, гидроциклонах, відстійних центрифугах. Межа згущення визначається крупністю і щільністю твердих часток. Зазвичай згущують до 50-60% вологи у згущеному продукті. Для […]...
- Отримання алюмінію Самим першим отримав металевий алюміній німецький хімік Ф. Велер в 1821 році, з допомогою відновлення AlCl3 металевим калієм. У 1854 році французький вчений Сент-Клер Девіль відновив натрієм подвійний AlCl3 з допомогою електролізу. Найбільш зручний і більш поширений метод отримання алюмінію запропонував американець Ч. Хол, чий метод пропонував електроліз оксиду алюмінію в розчиненому у розплавленому кріоліті […]...
- Корозія металів Корозія металів (corrosio – роз’їдання) – фізико-хімічна реакція металів і сплавів з навколишнім середовищем, в результаті чого вони втрачають свої властивості. В основі корозії лежить реакція на межі розділу фаз між матеріалом і середовищем: 3Fe +2 О2 = Fe3O4. За умовами протікання корозія підрозділяється на: 1) контактну; 2) щілисту; 3) по ватерлінії; 4) у зонах […]...
- Водень-відновник Водень з киснем працюють в протилежних напрямках: – кисень все окисляє; – водень все відновлює (справедливість :)) (тобто забирає кисень у інших речовин). Приклад реакції відновлення: Оксид свинцю з воднем, при нагріванні і взаємодії з воднем звільняється від кисню. Залишається чистий свинець і вода. PbO + H2 Pb + H2O Водень відновлює не всі оксиди […]...
- Номенклатура солей Загальна формула солі МnAcm, де М – метал, Ас – кислотний залишок, n – число атомів металу, рівне заряду іона кислотного залишку, m – число іонів кислотного залишку, рівне заряду іона металу. Назви середніх солей складаються з двох частин: назви аніона (кислотного залишку) в називному відмінку і катіона в родовому. Число катіонів та аніонів, як […]...
- В’язкість розчинів полімерів На відміну від колоїдних частинок, форма яких обумовлена способом отримання і не змінюється в залежності від температури і концентрації дисперсної фази, форма макромолекул залежить від багатьох факторів інтенсивності міжмолекулярної взаємодії полімерних молекул з розчинником, що залежить від температури, концентрації полімеру в розчині, внутрішньомолекулярних взаємодій і т. д. Безпосередньо перенести рівняння, отримані для дисперсних систем, на […]...
- Отримання водню В лабораторії: Взаємодія металу з розведеними розчинами сірчаної та соляної кислот, реакція проводиться в апараті Кіппа: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2. Взаємодія алюмінію або кремнію з водними розчинами лугів: 2Al + 2NaOH + 10H2O = 2Na [Al (H2O) 2 (OH) 4] + 3H2; Si + 2NaOH + H2O = Na2SiO3 + 2H2. У […]...
- Отримання металів Метали зустрічаються в земній корі переважно у вигляді сполук, оскільки вони проявляють високу хімічну активність, в самородному стані можуть перебувати лише неактивні метали: мідь, золото, срібло, платинові метали, зустрічаються родовища ртуті, тому отримання металів з їхніх сполук є важливою економічним завданням. Метали отримують з руд шляхом металургійних процесів. Будь металургійний процес – це процес відновлення […]...
- Катодне перенапруження Анодне перенапруження в лабораторних умовах визначають при поляризації стаціонарного анода зазвичай таким методом: вимикають поляризуючий струм, і на осциллограмме фіксується в момент вимикання струму потенціал анода щодо електрода порівняння, яким найчастіше служить алюмінієвий електрод. Оскільки, як буде показано нижче, первинним анодним газом є СО2, то перенапруження являє собою різницю між виміряної величиною і рівноважним потенціалом […]...
- Хімічні властивості галогенідів 1. Розчинні галогеніди вступають в обмінні реакції з розчинними солями, кислотами і підставами, якщо утворюється осад, газ або вода. Наприклад, броміди, йодиди і хлориди реагують з нітратом срібла з утворенням жовтого, жовтого і білого опадів відповідно. NaCl + AgNO3 → AgCl ↓ + NaNO3 Фторид срібла – розчинна сіль, тому реакція фторидів з нітратом срібла […]...
- Електричний струм у рідинах Рідини, як і будь-які інші речовини, можуть бути: Провідниками; Напівпровідниками; Діелектриками. Наприклад, дистильована вода буде діелектриком, а розчини та розплави електролітів будуть провідниками. Напівпровідниками будуть, наприклад, розплавлений селен або розплави сульфідів. Іонна провідність Електролітична дисоціація – це процес розпаду молекул електролітів на іони під дією електричного поля полярних молекул води. Ступенем дисоціації називається частка молекул, […]...
- Гідроксиди – коротко Гідроксиди – це складні речовини, що складаються з оксидів і води, які мають гідроксогрпп (OH-). Вони підрозділяються на підстави, кисень кислоти і амфотерні гідроксиди. Підстави – гідроксиди металів зі ступенем окислення +1, +2, проявляють основні властивості і складаються з іонів металів і гідроксид – іонів OH-. Наприклад: Гідроксид натрію – Na + OH, Гідроксид кальцію […]...
- Явищу електротон і періелектротона При замиканні і проходженні постійного струму через нерв або м’яз змінюються фізіологічні та фізико-хімічні властивості на полюсах. При проходженні постійного струму в області програми катода збудливість тимчасово підвищується, а в області програми анода збудливість тимчасово знижується. Навіть слабкі і короткочасні струми слідом за підвищенням збудливості викликають зниження збудливості в області дії катода. Особливо чітко виступає […]...
- Отримання кисню Отримують кисень декількома способами. У лабораторії кисень отримують з кисневмісних речовин, які можуть легко його отщеплять, наприклад з перманганату калію КМnO4 (рис. 41) або з бертолетової солі КСlO3: 2КМnО4 = K2MnO4 + МnО2 + O2 ↑ 2КСlO3 = 2КСl + O2 ↑ При отриманні кисню з бертолетової солі для прискорення реакції повинен бути присутнім каталізатор […]...
- Прямі і непрямі методи потенціометричного титрування Прямий метод в потенціометрії застосовують при визначенні електродного потенціалу, і він є джерелом інформації про концентрацію іона в розчині. Для визначення концентрації іонів металів в якості індикаторного електрода застосовують електрод першого роду (пластину з металу, концентрація якого визначається). Наприклад, для визначення концентрації іона міді застосовують в якості індикаторного електрода мідну пластину. При титруванні систем, що […]...
- Визначення характеру середовища водних розчинів речовин Індикатор – це певна речовина, здатне вказувати на будь – яке стан системи, а також на певний момент, в який система досягає необхідного рівноваги. Індикатор здатний визначити наявність достатньої концентрації необхідного хімічного речовини. Для того, щоб використовувати індикатор на практиці, необхідно, щоб зміна його стану досить легко можна було фіксувати. Індикатори, перебуваючи під прямим впливом […]...
- Дисоціація комплексних сполук При розчиненні у воді комплексних сполук зазвичай вони розпадаються на іони зовнішньої і внутрішньої сфер (подібно до сильних електролітів), так як ці іони пов’язані іоногенно, в основному електростатичними силами. Це оцінюється як первинна дисоціація комплексних сполук. Вторинна дисоціація комплексного сполуки – це розпад внутрішньої сфери на складові її компоненти. Цей процес протікає по типу слабких […]...
- Відновлення Відновлення − це процес отримання електронів речовиною, який супроводжується зниженням ступеня окиснення елемента. Реакцію відновлення розглянемо на прикладі відновлення іона міді: Cu+2O-2 + H20 = Cu0 + H2+1O-2, При протіканні цієї реакції електрони, що віддаються воднем, приймаються атомами міді, а ступінь окиснення знижується і змінюється з (+2) на (0), тобто речовина переходить з окисленої форми […]...
- Типи індикаторних електродів Електроди підрозділяються на оборотні та необоротні. Якщо змінити напрямок електричного струму в зовнішньому ланцюзі на протилежне, то на оборотному електроді протікає той же самий процес у зворотному напрямку, а на незворотному – інший процес. По механізму виникнення потенціалу розрізняють іонно-металеві електроди – це електроди межфазного обміну іонами, редокс-електроди – це електроди межфазного обміну електронами (до […]...
- Фтор: властивості, застосування Фтор – галоген, що стоїть в VII підгрупі періодичної таблиці Менделєєва. На зовнішньому рівні оболонці знаходяться 7 електронів, до заповнення рівня (конфігурація інертного газу) не вистачає 1го електрона, тому фтор найбільш реакційноздатні елемент. Фізичні властивості фтору. Фтор являє собою двоатомний газ світло-жовтого кольору з різким запахом. Дуже отруйний (пари). Отримання фтору. Електроліз фтористих сполук: Електролітом […]...
- Перекис водню Перекис водню – більш багате киснем окис в порівнянні з водою. Формула перекису H2О2, але це не означає, що в даному з’єднанні кисень одновалентен. У молекулі перекису водню між двома атомами кисню є одна загальна електронна пара. Сполучені таким чином атоми кисню містяться не тільки в перекису водню, але і в будь-який інший перекису і […]...
- Реакції гідролізу сполук біогенних елементів Гідроліз є окремим випадком сольволіза. У загальному випадку під гідролізом розуміють реакцію обмінного розкладання між водою і відповідним з’єднанням. Згідно Протолітична теорії, іонний гідроліз не розглядається як особливе явище, а вважається звичайним явищем переходу протона від кислоти до основи. Хімізм гідролізу сполук, що розпадаються в розчині на іони, можна розглядати як результат поляризационного взаємодії іонів […]...
- Полярний закон Пфлюгера Пфлюгер (1859) встановив, що при подразненні постійним електричним струмом збудження виникає в момент його замикання або при зростанні його сили в області додатка до раздражаемой тканини негативного полюса – катода, звідки воно поширюється вздовж по нерву або м’язі. У момент розмикання струму або при його ослабленні збудження виникає в області програми позитивного полюса – анода. […]...
- Термодинаміка утворення розчинів Розчинення високомолекулярних речовин прийнято розглядати як процес змішування двох рідин. Аналогія між розчиненням високомолекулярної речовини і змішанням двох рідин не є формальною, а відповідає самому суті явища. Так, обмежене набухання високомолекулярної речовини відповідає процесу обмеженого змішання, а необмежене набрякання, що переходить у розчинення, – процесу необмеженого змішання. Мимовільне розчинення ВМС при постійному тиску повинно супроводжуватися […]...
- Продукти розпаду твердих розчинів Особливо небезпечно змішання з Ситовідниє включеннями ідіобласти, деякими структурами заміщення, рідко з справжньою евтектикою, евтектоід (які дійсно навряд чи можна різко відокремити від розпаду твердих розчинів) і з первинно орієнтованим розташуванням. Що стосується заміщення, то зазвичай вдається спостерігати одночасно кілька стадій цього процесу. У справжніх евтектики кількісні співвідношення компонентів вельми постійні і вони ніколи не […]...
- Неорганічні кислоти Складні речовини, що складаються з атомів водню і кислотного залишку, називаються мінеральними або неорганічними кислотами. Кислотним залишком є оксиди і неметали, з’єднані з воднем. Головне властивість кислот – здатність утворювати солі. Класифікація Основна формула мінеральних кислот – HnAc, де Ac – кислотний залишок. Залежно від складу кислотного залишку виділяють два типи кислот: Кисневі, що містять […]...
- Складні неорганічні речовини: кислоти і основи Серед складних неорганічних речовин великий інтерес представляють кислоти і підстави (луги). До складу кислот входять атоми водню, здатні в ході електролітичної дисоціації відщеплюютьсяу вигляді іонів Н + від іншої частини молекули. Найбільш відомими кислотами є сірчана (H2SO4), азотна (HNO3), фосфорна (H3PO4), вугільна (H2CO3), соляна (HCl). При електролітичної дисоціації кислот утворюються позитивно заряджені іони водню Н […]...
- Хімічні властивості солей – доповідь Солі слід розглядати у вигляді продукту взаємодії кислоти і підстави. В результаті можуть утворюватися: Нормальні (середні) – утворюються при достатньому для повного взаємодії кількості кислоти і підстави. Назви нормальних солей складаються з двох частин. На початку називається аніон (кислотний залишок), потім катіон. кислі – утворюються при надлишку кислоти і недостатній кількості лугу, тому що при […]...