Презентация по химии на тему "Электролиз"

• 1 слайд

  Электролиз
  

• 2 слайд

  В соединениях металлы и неметаллы обычно находятся в связанном состоянии.
  Например, хлорид меди (II) и хлорид натрия.
  

• 3 слайд

  Промышленность нуждается в свободных активных металлах таких, как натрий, калий и другие.
  Восстановить эти металлы из минералов практически не возможно, так как к ним очень трудно подобрать восстановители.
  

• 4 слайд

  Также необходимы и простые вещества - неметаллы: фтор, йод, бром …
  

• 5 слайд

  Известны способы разделения металлов и неметаллов из растворов и расплавов их солей электролизом.
  Электролизом называются окислительно-восстановительные процессы, протекающие в растворах и расплавах электролитов под действием постоянного электрического тока.
  

• 6 слайд

  схема электролиза
  хлорида меди (II)
  В гальваническую (электродную) ванну поместили раствор СuCl2 и опустили угольные электроды (уголь – материал инертный), соединённые с источником постоянного электрического тока.
  При подключении постоянного электрического тока начинаются химические реакции за счёт того, что на катод электроны «подаются», а с анода – «откачиваются».
  

• 7 слайд

  Катод
  Анод
  –
  +
  Сu2+ + 2ē → Cu0
  Сl- - 1ē → Cl0
  Cl0 + Cl0 →Cl20↑
  На катоде катионы принимают электроны и восстанавливаются.
  На аноде анионы отдают электроны и окисляются.
  На катоде всегда идёт процесс восстановления.
  На аноде всегда идёт процесс окисления.
  Сущность электролиза состоит в том, что за счёт электрической энергии осуществляется химическая реакция, которая не может протекать самопроизвольно.
  

• 8 слайд

  2NaCl → 2Na + Cl2
  
  На катоде (–):
  Na+ + 1ē → Na0
  
  На аноде (+):
  2Сl- - 2ē → Cl20
  
  Применяется для получения щелочных и щёлочноземель-ных металлов из солей и щелочей
  
  
  Происходит сложнее, так как нужно учитывать влияние воды.
  Электролиз расплавов
  Электролиз растворов
  Различают электролиз расплавов и растворов солей.
  

• 9 слайд

  электролиз водных
  растворов
  Процесс на катоде не зависит от материала катода, а зависит от положения металла в электрохимическом ряду напряжений металлов.
  Процесс на аноде зависит от материала анода и от природы аниона.
  Для определения результатов электролиза водных растворов существуют правила определения катодных и анодных процессов.
  

• 10 слайд

  Правила определения катодных процессов
  1. Если катион (+) находится в начале ряда напряжений (по Аl), то на катоде (–) идёт восстановление воды (выделяется Н2↑). Катионы металла остаются в воде.
  2. Если катион (+) находится между Аl и Н2, то на катоде (–) восстанавливаются одновременно и ионы металла, и молекулы воды.
  3. Если катион (+) находится после водорода, то на катоде (–) идёт только процесс восстановления ионов металла.
  4. Если в растворе смесь катионов разных металлов, то первыми восстанавливаются катионы металла, имеющего наибольшее алгебраическое значение электродного потенциала.
  

• 11 слайд

  Катодные процессы в водных растворах солей
  

• 12 слайд

  Правила определения анодных процессов
  1. Если анод (+) растворимый (Fe, Cu, Zn, Ag, и все металлы, которые окисляются при электролизе), то всегда идёт окисление металла анода (+).
  2. Если анод (+) нерастворимый, т. е. инертный (уголь, графит, Pt, Au), то:
  
  а) на аноде (+) окисляется анион (–) бескислородной кислоты;
  
  б) на аноде (+) окисляется вода, если соли фториды или соли кислородсодержащих кислот.
  3. При электролизе растворов щелочей идёт окисление гидроксид-ионов.
  

• 13 слайд

  Схема электролиза с растворимым анодом
  (очистка меди путём электролиза)
  Медные отливки с загрязнениями в качестве анода помещают в раствор серной кислоты.
  На аноде происходит окисление металла анода: Сu0 - 2ē → Cu2+.
  На катоде происходит восстановление ионов меди: Сu2+ + 2ē → Cu0.
  Металл анода растворяется, а катод покрывается очищенной медью (более 99,95%).
  Примеси, загрязнявшие металл, оседают в анодном пространстве.
  

• 14 слайд

  Анодные процессы в водных растворах солей
  

• 15 слайд

  Анионы по их способности окисляться располагаются в следующем порядке:
  F–, NO3–, SO42–, OH–, Cl–, Br–, I–, S2–
  Характер среды влияет но процессы окисления-восстановления.
  При большой концентрации ионов Н+ на катоде (–) может протекать реакция их восстановления:
  2Н+ + 2ē = Н2↑.
  При большой концентрации ионов ОН– они окисляются на аноде (+):
  4ОН– - 4ē = О2 + 2Н2О
  Восстановительная способность возрастает
  Окислительная способность убывает
  

• 16 слайд

  применение электролиза
  Электролиз широко используют в промышленности для выделения и очистки металлов, получения щелочей, хлора, водорода.
  Алюминий, магний, натрий, кадмий получают только электролизом.
  Очистку меди, никеля, свинца проводят целиком электрохимическим методом.
  Защита металлов от коррозии: на поверхность изделий наносят тонкий слой серебра, хрома, никеля, золота, меди.
  

• 17 слайд

  Успехов
  !!!