Главная | Обратная связь

Электролиз расплавов солей.

• Соль активного металла и бескислородной кислоты.

В расплаве соли протекает процесс электролитической диссоциации:

NaCl ^t Na⁺ + Cl⁻

До помещения в расплав электродов постоянного тока, движения ионов хаотичные. После помещения электродов в расплав, движения ионов не будут хаотичными. Катионы Na⁺ в расплаве будут двигаться к катоду, а Cl⁻-ионы будут перемещаться к аноду.

Катион Na⁺ будет принимать имеющиеся на катоде избыточные электроны, т.е. восстанавливаться. Анион Cl⁻ будет отдавать имеющиеся на нем избыточные электроны аноду, т.е. окисляться.

катод K (-): Na⁺ + 1e = Na⁰ процесс восстановления │_* 2

анод A (+): 2Cl⁻ - 2e = Cl₂⁰ процесс окисления

Электронный баланс окислительно - восстановительного процесса не соблюден, т.к. число принятых электронов окислителем и отданных электронов восстановителем не равны, поэтому в уравнении процесса восстановления вводим коэффициент 2.

Суммируем левые и правые части уравнений катодного и анодного процессов:

2Na⁺ + 2Cl⁻ = 2Na⁰ + Cl₂⁰

В молекулярном виде:

2NaCl ^{(электролиз)} 2Na + Cl₂

• Соль активного металла и кислородосодержащей кислоты.

В расплаве соли протекает процесс электролитической диссоциации:

Na₂SO₄ ^t 2Na⁺ + SO₄²⁻

K (-): 2Na⁺ +2e =2Na⁰ процесс восстановления │_* 2

A (+): 2SO₄²⁻ −4e =2SO₃+O₂ процесс окисления

Электронный баланс не соблюдён - в уравнении процесса восстановления вводим коэффициент 2.

Суммируем левые и правые части уравнений:

4Na⁺ + 2SO₄²⁻ = 2Na⁰ + 2SO₃ + O₂

В молекулярном виде:

2Na₂SO₄ ^{(электролиз)} 4Na + 2SO₃ + O₂

_• Гидроксид: металл и гидроксид-ион

В расплаве протекает процесс электролитической диссоциации:

NaOH ↔ Na⁺ + OH⁻

K(-): Na⁺ +1e =Na⁰ процесс восстановления │_* 4

A(+): 4OH⁻ − 4e = 2H₂O + O₂ процесс окисления

Электронный баланс не соблюдён - в уравнении процесса восстановления вводим коэффициент 4.

Суммируем левые и правые части уравнений:

4Na+ 4OH⁻ = Na⁰ + 2H₂O + O₂

В молекулярном виде:

4NaOH ^{(электролиз)} 4Na + 2H₂O + O₂

Электролиз водных растворов солей существенно отличается от электролиза расплавов тем, что в нем принимают участие молекулы воды. Подчиняется следующим правилам:

• процесс восстановления катионов металлов на катоде зависит от положения металла в электрохимическом ряду напряжений;

• металлы, стоящие в этом ряду до алюминия (включительно) никогда не восстанавливаются на катоде. Вместо них восстанавливаются молекулы воды;

• металлы, стоящие в ряду напряжений после алюминия и до водорода, восстанавливаются на катоде параллельно с молекулами воды;

• металлы, находящиеся в ряду напряжений после водорода, полностью восстанавливаются на катоде, молекулы воды при этом не участвуют;

• на аноде окисляются анионы бескислородных кислот;

• анионы кислородсодержащих кислот на аноде не окисляются. Вместо них окисляются молекулы воды.