Электролиз

Электролиз растворов
и расплавов солей

Учебная цель:
10.2.3.8 описывать сущность процесса электролиза;
10.2.3.9 применять эмпирические правила для прогнозирования продуктов электролиза на электродах.

Электролиз-это совокупность окислительно-восстановительных процессов,протекающих при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита с погруженными в него электродами

Катод- K(-)
Анод – A(+)

Электролиз расплава NaBr
I. В расплаве электролита присутствуют только ионы, образовавшиеся при его
диссоциации, они и участвуют в окислительно-восстановительном процессе

II. Электролиз водного раствора электролита
В отличии от расплава в растворе электролита кроме ионов, получившихся при его диссоциации, присутствуют еще и молекулы
воды, а также ионы H+ и OH-

MnZnCrFeCoNiSnPb
Если у катода накапливаются катионы металла (стоящего в ряду напряжений после H2), то восстанавливаются ионы металла
Cu2++2e-=Cu0
2) Если у катода накапливаются катионы металла,стоящего в начале ряда напряжений
(по AL), то восстанавливаются ионы водорода из молекул воды вместо катиона данного металла
2H2O + 2e- = H2 + 2OH-
LiKBaCaNaMg
H2
CuAgHgAu
Al

3) Если у катода накапливаются катионы металла,который расположен в ряду напряжений (после AL и до H2),то будут протекать два процесса: восстановление иона металла и ионов водорода из молекул воды
Zn2+ +2e-=Zn0
2H2O +2e-=H2 +2OH-
4) При электролизе раствора кислоты на катоде восстанавливаются катионы водорода
2H+ +2e-=H20
LiKBaCaNaMgAl
MnZnCrFeCoNiSnPb
H2
CuAgHgAu

5) При электролизе растворов солей бескислородных кислот( кроме фторидов)
окисляются анионы кислотных остатков
2CL- - 2e-=CL2

6) При электролизе растворов солей
кислородосодержащих
кислот и фторидов идет процесс окисления гидроксид-ионов
из молекул воды
2H2O – 4e- =O2 +4H+

Алгоритм составления уравнения электролиза на примере р-ра CuSO4
Записать уравнение диссоциации соли.
Записать полуреакцию процесса, который происходит на катоде. Так как катион меди (металл в электрохимическом ряду стоит после водорода), то, по правилу, на катоде восстанавливается медь.
Сульфат-анион содержит кислород, поэтому, по правилу, на аноде окисляются молекулы воды и выделяется газ кислород.
Найти НОК из двух чисел (количества электронов обеих полуреакций) и вычислить коэффициенты.

5. Сложить левые и правые части полуреакций, умножив их на коэффициенты, получив сокращенное ионное уравнение.
6. Записать уравнение электролиза (составить исходя из ионов сокращенного ионного уравнения молекулы реагентов и продуктов реакций и расставить перед ними соответствующие коэффициенты).

Пример составления уравнения
электролиза раствора CuSO4

Применение электролиза
Электролизом расплавов природных соединений получают активные металлы
(K, Na,Be,Ca,Ba …)
Электролизом растворов солей получают-
Zn, Cd, Co…..
Электролиз используют для получения -
F2, CL2, H2, O2, NaOH и ….

Критерий оценивания: составляет уравнение электролиза
Дескриптор:
Записывает уравнение диссоциации соли (1 балл);
Записывает полуреакции, протекающие на катоде и аноде (1 балл);
Находит НОК и вычисляет коэффициенты (1 балл);
Составляет сокращенное ионное уравнение (1 балл);
Записывает уравнение электролиза (1 балл).

Записать уравнение электролиза водного раствора нитрата серебра AgNO3.
Задание на закрепление:

Проверь себя
1. При электролизе водного раствора хлорида лития (LiCL) на аноде в результате электролиза образуется:
1) хлор
2) литий
3) кислород
4) водород

Проверь себя
2. При электролизе водного раствора сульфата
меди (II) ( CuSO4) на катоде выделится:
А) кислород
Б) водород
В) медь
Г) сера

Проверь себя
3. Установите соответствие между формулой соли и
продуктом,образующимся на инертном аноде при электролизе ее водного раствора
Формула соли
Продукт на аноде
А) NiSO4
Б) NaCLO4
В) LiCL
Г) RbBr
1) S
2) SO2
3) CL2
4) O2
5) H2
6)Br2

Самопроверка
1)
В
Установите соответствие между формулой соли и
продуктом,образующимся на инертном аноде при электролизе ее водного раствора
Формула соли
Продукт на аноде
А) NiSO4
Б) NaCLO4
В) LiCL
Г) RbBr
1) S
2) SO2
3) CL2
4) O2
5) H2
6)Br2