Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
1 слайд
Электролиз
2 слайд
Электролиз
Электролиз – это физико-химический окислительно-восстановительный процесс, протекающий в растворах или расплавах электролитов под действием электрического тока, заключающийся в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ - продуктов вторичных реакций на электродах.
процесс на катоде K(-): катион принимает электроны и восстанавливается
процесс на аноде A(+): анион отдает электроны и окисляется
3 слайд
Электролиз расплавов на примере хлорида натрия (NaCl)
При сильном нагревании твердый хлорид натрия плавится. Полученный расплав содержит подвижные ионы натрия и хлора, освободившиеся из кристаллической решетки, и поэтому проводит электрический ток. Если в расплав опустить угольные электроды, присоединенные к источнику тока, ионы приобретают направленное движение: катионы Na+ движутся к отрицательно заряженному электроду – катоду, анионы Cl– – к положительно заряженному электроду – аноду.
На катоде ионы Na+ получают электроны и восстанавливаются до металла:
Na++e−→Na (восстановление),
а на аноде ионы Cl– отдают электроны и окисляются до свободного хлора:
2Cl––2e−→Cl2 (окисление).
Таким образом, в результате процесса электролиза расплав хлорида натрия разлагается на простые вещества:
K−:2Na++2e−→2Na
A+:2Cl−−2e−→Cl2
Суммарное уравнение электролиза: эл.ток2Na++2Cl−→эл.ток2Na+Cl2
4 слайд
Электролиз растворов электролитов
В водных растворах процессы электролиза осложняются присутствием воды, которая проявляет двойственную природу: она может проявлять свойства и окислителя, и восстановителя. На катоде вода может принимать электроны, и тогда атомы водорода в ней будут восстанавливаются до газообразного водорода:
K−:2H2O+2e−→H2↑+2OH–.
На аноде вода может отдавать электроны, при этом атомы кислорода будут окисляться до газообразного кислорода:
A+:2H2O–4e−→O2+4H+.
Другими словами, при электролизе растворов электролитов (чаще всего солей) на катоде и аноде протекают конкурирующие процессы:
катионы металла Me+n конкурируют с катионами водорода H+, а анионы кислотных остатков Ann− конкурируют с анионами гидроксильных групп (OH)−. Рассмотрим подробнее процессы, протекающие на электродах.
5 слайд
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССОВ НА КАТОДЕ
На отрицательно заряженном электроде - катоде, происходит восстановление катионов, которое не зависит от материала катода, из которого он сделан, но зависит от активности металла, т.е. от положения металла в электрохимическом ряду напряжения (ЭХР). (Сравниваем окислительную способность, то есть способность принимать электроны, ионов металлов и иона водорода)
6 слайд
Закономерности процессов на аноде
Процесс на положительно заряженном электроде - аноде зависит от материала анода и от природы аниона. При электролизе растворов электролитов на аноде происходит окисление анионов. Образующийся продукт зависит от восстановительной активности аниона кислотного остатка.
1. Растворимый анод при электролизе, как правило, растворяется с образованием катионов металла анода.
2. На нерастворимом аноде, если кислотный остаток соли бескислородный (кроме фторидов!), происходит окисление аниона до простого вещества - неметалла.
3. Если в состав соли входит остаток кислородсодержащей кислоты, то на аноде происходит окисление воды и выделяется кислород.
7 слайд
Пример – электролиз раствора хлорида натрия (NaCl)
1. Записать диссоциацию соли: NaCl = Na++Cl-
2. Классифицируем катион (см. процессы на катоде) – Натрий – активный металл, он стоит в ряду напряжений левее водорода, поэтому на катоде восстанавливается вода и выделяется водород.
2. Классифицируем анион – Хлорид-ион не содержит атомов кислорода, поэтому на аноде он окисляется и выделяется хлор.
Запишем полученные реакции:
K"катод"(-): 2H2O+2e¯=H2↑+2OH−|1
A"анод"(+): 2Cl−−1e¯⋅2=Cl2↑|1
При сложении уравнений полуреакций получаем сокращенное ионное уравнение электролиза:
2Cl–+2H2O→H2+Cl2+2OH–.
Суммарное уравнение электролиза
Σ:2NaCl(p−p)+2H2O→эл.токH2↑+Cl2↑+2NaOH
8 слайд
Пример 2 – электролиз раствора сульфата натрия (Na2SO4)
Запишем диссоциацию соли: Na2SO4 = 2Na + + SO4 2-
K(-): 2H2O+2e¯=H2↑+2OH−|2
A(+): 2H2O—4e¯=O2↑+4H+|1
Если первое уравнение умножить на 2 и сложить со вторым уравнением, получим:
2⋅2H2O+2H2O=2H2+O2+4H++2⋅2OH–
6H2O=2H2+O2+4H++4OH–.
Ионы водорода и гидроксид-ионы реагируют друг с другом:
4H++4OH–=4H2O
После сокращения молекул воды в левой и правой частях получаем полное уравнение электролиза:
2H2O=2H2+O2
9 слайд
Опыт: Электролиз йодида калия
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 663 802 материала в базе
«Химия. Базовый уровень», Габриелян О.С.
§ 19. Окислительно-восстановительные реакции. Электролиз
Больше материалов по этой темеНастоящий материал опубликован пользователем Валяева Мария Григрьевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материалВаша скидка на курсы
40%Курс профессиональной переподготовки
300 ч. — 1200 ч.
Курс повышения квалификации
72/108 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч.
Мини-курс
5 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.