Электролиз

Электролиз
расплавов
растворов
CaCl2 ⇄ Ca2+ + 2Cl-
расплав
⊝ катод
анод ⊕
Ca2+ + 2ē = Ca0
2Cl- -2ē = Cl2↑
электролиз
CaCl2 → Ca + Cl2↑
NaOH ⇄ Na+ + OH-
расплав
⊝ катод
анод ⊕
Na+ + ē = Na
4OH- -4ē = O2↑ + 2H2O
электролиз
4NaOH → 4Na + O2↑ + 2H2O

Электролиз растворов
Определение продукта, образующегося на катоде
Катионы этих металлов
не восстанавливаются,
вместо них восстанавливаются ионы H+ воды:
⊝ катод
2H2O +2ē = H2↑ + 2OH-
Катионы этих металлов восстанавливают-ся одновременно с ионами H+ воды:
⊝ катод
2H2O + 2ē =
H2↑ + 2OH-
Меn+ + nē = Ме0
Катионы данных металлов
восстанавливаются
практически полностью
Меn+ + nē = Ме0
Способность катионов металлов восстанавливаться увеличивается
⊝ катод

Электролиз растворов
Определение продукта, образующегося на аноде
S2-
I-
Br-
Cl-
OH-
SO42-
NO3-
CO32-
PO43-
F-
Эти анионы разряжаются на
аноде.
анод ⊕:
2Cl- - 2ē = Cl2↑
Эти ионы не разряжаются на аноде, на
аноде происходит окисление иона OH-
воды.
анод ⊕:
2H2O - 4ē = O2 ↑ + 4H+
Способность анионов окисляться на аноде убывает

CuCl2 ⇄ Cu2+ + 2Cl-
Электролиз растворов
⊝ катод
анод ⊕
Cu2+ + 2ē = Cu0
2Cl- -2ē = Cl2↑
электролиз
CuCl2 → Cu + Cl2↑
KI ⇄ K+ + I-
H2O ⇄ H+ + OH-
⊝ катод
анод ⊕
2I- -2ē = I2↓
2H2O +2ē = H2↑ + 2OH-
электролиз
KI +H2O → H2↑ + I2↓ + 2K+ + 2OH-
Na2SO4 ⇄ 2Na+ + SO42-
H2O ⇄ H+ + OH-
⊝ катод
анод ⊕
2H2O +2ē = H2↑ + 2OH-
2H2O - 4ē = O2 ↑ + 4H+
электролиз
2H2O → 2H2↑ + O2 ↑
CuCl2, H2O
KI, H2O
Na2SO4, H2O

Na2SO4 + H2O →
Диссоциация: Na2SO4 →2 Na+ + SO42−
аноде (+) : SO42−, Н2О:
2
1
6Н2О = 2Н2 + 4ОН− + O2 + 4Н+
4 NaОН + 2Н2 + O2 + 2Н2SO4
Продукты на катоде: Н2 , NaОН;
на аноде: O2 , Н2SO4.
Электролиз
Процессы, протекающие
Общее уравнение
электролиза
2
6
восстановление
окисление
Катод(–) Анод (+)
2Н2О + 2e− = Н20 + 2ОН−;
2Н2О − 4e− = О20 + 4Н+.
Инертные электроды
Схема электролиза раствора

Ni2+ + 2e− = Ni0
2Н2О + 2e− = Н20 + 2ОН−;
NiSO4 + H2O →
Диссоциация: NiSO4 → Ni2+ + SO42−
на катоде (–) : Ni2+ , Н2О:
аноде (+) : SO42−, Н2О:
1
1
Ni + 4Н2О = Ni + Н2 + 2ОН− + O2 + 4 Н+
Ni + Н2 + O2 + Н2SO4
Продукты на катоде: Ni, Н2;
на аноде: O2 , H2SO4.
Электролиз
Процессы, протекающие
Общее уравнение
электролиза
2 H2O
восстановление
окисление
Катод(–) Анод (+)
2Н2О − 4e− = О20 + 4Н+.
2 Н2O 2H+
Инертные электроды
Схема электролиза раствора

Применение электролиза
Получение и очистка веществ
Щелочных и щелочноземельных металлов
Гидроксидов NaOH, KOH
Галогенов Cl2, F2