Elektrolýza - oxidačné tse - vedie k reakciám, ktoré prúdia na elektródach, takže tavením alebo elektrolýzou prechádza konštantný elektrický prúd.

Katóda je vodič, vodič elektrónov a katiónov.

Anóda je oxidačné činidlo, prijíma elektróny z aniónov.

Séria aktivít katiónov:	Na+, Mg 2+, Al 3+, Zn 2+, Ni 2+, Sn 2+, Pb 2+, H+ , Cu2+, Ag+ _____________________________→ Posilnenie oxidačných vlastností
Séria aktivity aniónov:	I -, Br -, Cl -, OH -, NO 3 -, CO 3 2-, SO 4 2- ←__________________________________ Rastúca stará budova

Procesy, ktoré sa používajú na elektródach pri elektrofúzii tavenín

(Neusadzujte sa v materiáli elektród a povahe iónov).

1. Anióny sa uvoľňujú na anóde ( Am-; oh-

A m - - m ē → A °; 4OH - - 4ē → 02 + 2 H20 (Proces oxidácie).

2. Na katóde sa uvoľňujú katióny ( Muži+, H+ ), transformácia na neutrálne atómy alebo molekuly:

Me n + + n ē → Me °; 2 H++ 2ē → H20 (Procesy obnovy).

Procesy, ktoré sa používajú na elektródach počas galvanizácie

katóda (-) Čchi neleží v materiáli katódy; ležať v polohe kovu v rade napätí	ANOD (+) Leží v materiáli anódy a povahe aniónov.
	Anóda je nedeštruktívna (inertná), takže je pripravená z vugillya, grafit, platina, zlato.	Anódový dizajn (aktívny), prípravky tobtoCu, Ag, Zn, Ni, Fesom v. kovy (krémPt, Au)
1. Kovové katióny sú znovu objavené v prvej línii, ktoré stoja vedľa tlaku ďalšieH 2 : Ja n + + nē → Ja °	1. Anióny kyselín bez obsahu kyselín (crimF - ): A m- - mē → A °	Anión, ktorý neoxiduje. Kde je oxidácia atómov v kove anódy: Ja ° - nē → Ja n + Catios Me n + ísť do maloobchodu. Hmotnosť anódy sa mení.
2. Kovové katióny v strednej aktivite, ktoré by mali stáť medziAl і H 2 , Sledujte súčasne s vodou: Ja n + + nē → Ja ° 2H20 + 2ē → H2 + 2OH -	2. Anióny oxokyselín (SO 4 2- , CO 3 2- , ..) to F - čo neoxiduje, kde sa oxidujú molekulyH 2 O : 2H20 - 40 -> 02 + 4H+
3. Aktívne katióny kovovLi predtým Al (Inclusive) Molekuly nie sú inšpirované, ale inšpirovanéH 2 O : 2 H 2 O + 2ē → H 2 + 2OH -	3. Pri elektrolýze sú lúky oxidované iónyoh- : 4OH - - 40 -> 02 + 2H20
4. Pri elektrolýze pri separácii kyselín dochádza k výmene katiónov H+: 2H++ 2ē → H20

elektrolytické tavenie

Hlava 1. Uveďte schému elektrolýzy taviaceho sa bromidu sodného. (Algoritmus 1.)

Sekvenčné kutilstvo	vikonannya diy
	NaBr → Na + + Br -
	K - (katóda): Na +, A+ (anóda): Br-
	K +: Na + + 1ē → Na 0 (inšpirácia), A +: 2 Br - - 2ē → Br20 (oxidácia).
	2NaBr \u003d 2Na + Br 2

správca úloh 2. Stanovte schému elektrofúzie hydroxidu sodného. (Algoritmus 2.)

Sekvenčné kutilstvo	vikonannya diy
	NaOH → Na + + OH -
2. Ukážte pohyb iónov na vedúcich elektródach	K - (katóda): Na +, A+ (anóda): OH-.
3. Vypracujte schémy procesov oxidácie a obnovy	K -: Na + + 1ē → Na 0 (inšpirácia), A+: 4 OH - - 4ē → 2 H20 + O2 (oxidácia).
4. Zostavte rovnakú elektrickú energiu na roztopenie lúky	4NaOH \u003d 4Na + 2H20 + O2

Úloha 3.Stanovte schému elektrofúzie síranu sodného. (Algoritmus 3.)

Sekvenčné kutilstvo	vikonannya diy
1. Zložte disociáciu soli	Na 2 SO 4 → 2Na + + SO 4 2-
2. Ukážte pohyb iónov na vedúcich elektródach	K - (katóda): Na+ A+ (anóda): SO 4 2-
	K -: Na + + 1ē → Na 0, A +: 2SO 4 2 - 4ē → 2SO 3 + O 2
4. Zostavte elektrickú energiu na roztavenie soli	2Na2S04 \u003d 4Na + 2S03 + O2

ELEKTROlýza ROZCHINIV

Úloha 1.Zostavte schému elektrolýzy vodného roztoku chloridu sodného s rôznymi inertnými elektródami. (Algoritmus 1.)

Sekvenčné kutilstvo	vikonannya diy
1. Zložte disociáciu soli	NaCl → Na + + Cl -
	V maloobchode nie sú podobné sodíku, takže vám to pripomínam. Oxidujú na chlór.
3. Vypracujte schémy procesov obnovy a oxidácie	K -: 2H20 + 2ē → H2 + 2OH - A+: 2Cl - - 2ē → Cl 2
	2NaCl + 2H20 \u003d H2 + Cl2 + 2NaOH

Úloha 2.Uveďte schému elektrolýzy vodného roztoku midisulfátu ( II ) K výberu inertných elektród. (Algoritmus 2.)

Sekvenčné kutilstvo	vikonannya diy
1. Zložte disociáciu soli	CuSO 4 → Cu 2+ + SO 4 2-
2. Vyberte ich, pretože sa budú nabíjať na elektródach	Na katóde sú midi. Na anóde vo vode sú síranové ióny, ktoré neoxidujú, teda voda oxiduje.
3. Vypracujte schémy procesov obnovy a oxidácie	K -: Cu 2+ + 2ē → Cu 0 A+: 2H20 - 40 -> 02 + 4H+
4. Zostavte rovnakú elektrickú silu rozdiel vody soľ	2CuS04 + 2H20 \u003d 2Cu + O2 + 2H2S04

Úloha 3.Urobte schému elektrolýzy vodného roztoku vodného roztoku hydroxidu sodného pomocou prostredných inertných elektród. (Algoritmus 3.)

Sekvenčné kutilstvo	vikonannya diy
1. Zložte disociačnú lúku	NaOH → Na + + OH -
2. Vyberte ich, pretože sa budú nabíjať na elektródach	Nemôžu reagovať so sodíkom, takže olovo na katóde. Hydroxidové ióny sa oxidujú na anóde.
3. Vypracujte schémy procesov obnovy a oxidácie	K -: 2 H 2 O + 2ē → H 2 + 2 OH - A+: 4 OH - - 4ē → 2 H20 + O2
4. Zostavte elektrický výkon rozvodu vody lúky	2H20 \u003d 2H2 + O2 , Aby elektrolýza vody bola privedená na lúku na elektrinu vody.

Pamätaj.S elektrolýzou kyseliny cisnovej (H2SO 4 i in.), Substav (NaOH, Ca (OH) 2 i in.) , Soli aktívnych kovov a kyslých kyselín(K 2 SO 4 i in.) voda tečie na elektródy: 2H20 \u003d 2H2 + O2

Úloha 4.Nakreslite schému elektrolýzy dusičnanu dusičnanu na vodnej báze s anódovými víťazstvami, pripravenú dosku tak, aby anóda bola premenlivá. (Algoritmus 4.)

Sekvenčné kutilstvo	vikonannya diy
1. Zložte disociáciu soli	AgNO 3 → Ag + + NO 3 -
2. Vyberte ich, pretože sa budú nabíjať na elektródach	Na katóde sú vymenené, strieborná anóda je iná.
3. Vypracujte schémy procesov obnovy a oxidácie	K-: Ag + + 1ē → Ag 0; A+: Ag 0 - 1ē → Ag +
4. Zostavte elektrolýzu vodnej soli	Ag + + Ag 0 \u003d Ag 0 + Ag + elektrolýza sa spustí až do prechodu z anódy na katódu.

Yaka prot_kaє pіd pіdієyu elektrichnogo struma na elektrodah, zanurenikh rozchiny alebo roztaviť elektrolitu.

Použite dva typy elektród.

anóda oxidácia.

katóda- celá elektróda, na ktorej je použitá obnova. Na anódu preskočte anióny, teda ako kladný náboj. Na katódu pragnovať katióny, na to, že náboje sú negatívne a podľa fyzikálnych zákonov sa rôzne náboje priťahujú. Či má elektrochemický proces prítomnosť elektród. Prídavné zariadenie, v ktorom je zabudovaná elektrolýza, sa nazýva elektrikár. Mal. jeden.

Niektoré z charakteristík elektriny sú vyjadrené dvoma Faradayovými zákonmi:

1) Množstvo reči, ktoré je vidieť na elektrike, je priamo úmerné množstvu elektriny, ktorá prejde elektrinou.

2) S elektrolýzou rôznych chemický spolok mnoho elektrikárov však vidí na elektródach množstvo rečí, úmerné ich elektrochemickým ekvivalentom.

Tieto dva zákony môžu byť spojené do jedného rovnakého:

de m- vidno množstvo reči, g;

n- počet elektrónov, ktoré sú prenesené do elektródového procesu;

F- Faradayovo číslo ( F\u003d 96485 C/mol)

ja- sila strumy, A;

t- hodina, s;

M- molárna hmotnosť reči, g / mol.

počas elektrolýzy dodávka vody Elektródové procesy sa stávajú komplikovanejšími kvôli konkurencii iónov (molekuly vody sa môžu zúčastniť elektrolýzy). Elektróda na katóde je pripojená k polohe kovu v sérii štandardných elektródových potenciálov.

Kovové katióny, ktoré majú vyšší elektródový potenciál, sú vo vode nižšie (ako Cu2 + až Au3 +), pri elektrolýze sa prakticky využívajú na katóde. Me n + + nē → Me Kovové katióny s nízkym štandardným elektródovým potenciálom (Li2 + až Al3 + vrátane) nepôsobia ako katódy, ale nahrádzajú ich molekuly vody. 2H2O + 2ē → H2 + 2OH- Katióny kovov, ktoré spôsobujú, že štandardný elektródový potenciál je menší, nižší pre vodu a viac nižší pre hliník (s Mn2 + až H), keď sú elektrolyzované na katóde, sú súčasne s molekulami vody. Me n + + nē → Me 2H2O + 2ē → H2 + 2OH- Pri prítomnosti širokého spektra katiónov sa na katóde v prvom riadku nachádzajú katióny najmenej aktívneho kovu.

Síran sodný (Na2SO4)

Na2SO4↔ 2Na++SO42-

katóda: 2H2O + 2e → H2 + 2OH-

anóda: 2H20 - 4e -> 02 + 4H+

4OH- 4H+ -> 4H20

elektrolýza topenie odobrať veľa reakčných kovov. Počas disociácie topenia síranu sodného sa rozpúšťajú sodné ióny a síranové ióny.

Na2SO4 → 2Na + + SO42-

- sodík je viditeľný na katóde:

Na + + 1 e- → Na

- Kissen a oxid sírový (VI) sú viditeľné na anóde:

2SO42- - 4 e- → 2SO3 + O2

- celková iónová ekvivalentná reakcia (riečny katódový proces vynásobený 4)

4 Na + + 2SO42- → 4 Na0 + 2SO3 + O2

- celková reakcia:

4 Na2SO44 Na0 + 2SO3 + O2

Riešenie chemických problémov
o Faradayovom práve v kurze
stredná škola

Autorská distribúcia

Medzi rôznymi neosobnými chemickými problémami, ako ukazuje prax vyučovania v škole, je najťažšou úlohou vypracovať úlohy, na splnenie takýchto kritických vedomostí z chemickej chémie je potrebné použiť materiál z kurzu fyziky. . Aj keď ďaleko od kožnej strednej školy sa rešpektuje dokonalosť, aj keď tí najjednoduchší študenti majú znalosti z dvoch predmetov - chémie a fyziky, úloha tohto typu sa niekedy študuje na prijímacích skúškach na vysoké školy, de chémia ako profesia . A pre tých, ktorí sa tento typ úloh nenaučia v triede, môže učiteľ nenávidieť svoje štúdium možnosťou vstúpiť na univerzitu na chemickú špecializáciu.
Tsya autorská rozrobka pomsta na dvadsať dní, tak inak to súvisí s témou "Elektrolýza". Na dokončenie tohto typu úlohy je potrebné nielen poznať tému „Elektrolýza“ školského kurzu chémie, ale poznať Faradayov zákon, ktorý sa vyučuje v školskom kurze fyziky.
Je možné, že tsya dobirka avdan nebude cіkava absolútne pre všetkých študentov v triede alebo dostupná pre každého. Proteza zavdannya tento typ sa odporúča prijať so skupinou študentov na okraji alebo voliteľným zamestnaním. Môže byť použitý VIDANISTYA, Zavdannya takéhoto typu príspevkov do kurzu Shkille XIMII (mova yd o strednej-in-law škole), a hlava daného typu je možné zahrnúť do bradavíc z. ilitická ib. x trieda.
Nevyhnutnosť rozhodnutia o správe pre pracovníka starostlivosti o pleť okradnúť distribúciu o cennú pomoc, najmä pre prvých čitateľov. Razbravshi kіlka zavdan z uchnyami na fakultatívne zamestnanie alebo obsadenú skupinu, tvorivý učiteľ neomylne nastaví kіlka rovnakého typu úlohy pre budinok a urýchli tento rozrobkoy v procese opätovnej kontroly domácich úloh, čo vám umožní plne ušetriť hodina učiteľa.

teoretické názory w problémy

Chemické reakcie, ku ktorým dochádza pri pôsobení elektrického brnkania na elektródy, umiestnené v mieste, kde sa roztaví elektrická tavenina, sa nazývajú elektrolýza. Pozrime sa na príklad.

V pohári pri teplote blízkej 700 ° C dochádza k roztaveniu chloridu sodného NaCl v novej elektróde. Pred prechodom cez tavenie elektrického prúdu sa ióny Na+ a Cl náhodne zrútia, keď sa aplikuje elektrický prúd, častice sa usporiadajú: ióny Na+ sa narovnajú na záporne nabitú elektródu a ióny Cl - na kladne nabitú elektródu.

ión- nabíjanie atómu alebo skupiny atómov, ktoré sú nabité nábojom.

katión- kladne nabitý ión.

anión- záporne nabitý ión.

katóda- záporné nabíjanie elektródy (kladne nabité ióny - katióny kolabujú na novú).

anóda- kladné nabíjanie elektródy (záporne nabité ióny - anióny kolabujú na novú).

Elektrolýza taviaceho sa chloridu sodného na platinových elektródach

Celková reakcia:

Elektrolýza vodného roztoku chloridu sodného na uhlíkových elektródach

Celková reakcia:

alebo v molekulárnej forme:

Elektrolýza vodného roztoku midi (II) chloridu na uhlíkových elektródach

Celková reakcia:

V elektrochemickej sérii aktivity kovu sa meď vo vode mieša doprava, takže meď bude na katóde a chlór bude oxidovať na anóde.

Elektrolýza vodného roztoku síranu sodného na platinových elektródach

Celková reakcia:

Podobne sa používa elektrolýza dusičnanu draselného na vodnej báze (platinové elektródy).

Elektrolýza vodného síranu zinočnatého na grafitových elektródach

Celková reakcia:

Elektrolýza vodného roztoku dusičnanu soli (III) na platinových elektródach

Celková reakcia:

Elektrolýza vodného roztoku dusičnanu strieborného na platinových elektródach

Celková reakcia:

Elektrolýza vodného roztoku síranu hlinitého na platinových elektródach

Celková reakcia:

Elektrolýza vodného roztoku sulfátu midi na stredných elektródach - elektrochemická rafinácia

Koncentrácia CuSO 4 v rozmedzí je udržiavaná konštantná, proces sa uskutočňuje pred prenosom materiálu anódy na katódu. Týmto spôsobom verím v podstatu procesu elektrochemickej rafinácie (odstraňovanie čistého kovu).

Pri skladaní schém elektriny a inej soli je potrebné pamätať na to, že:

- katióny kovov, ktoré môžu mať vyšší elektródový potenciál (SEP), nižší vo vode (od midi po zlato vrátane), s elektrinou sa prakticky aplikujú na katódu;

- pre katódy sa nepoužívajú katióny kovov s nízkymi hodnotami SEP (vrátane lítia až po hliník vrátane), ale namiesto toho sa používajú molekuly vody až do vody;

- kovové katióny, pre ktoré sú hodnoty SEP menšie, nižšie pre vodu, o niečo viac, nižšie pre hliník (od hliníka po vodu), s elektrinou na katóde sú súčasne s vodou;

- ak má vodný rozdiel pomstiť súčet katiónov rôznych kovov, napríklad Ag +, Cu 2+, Fe 2+, tak v súčte prvých padne ako prvý, potom stredný resp. zvyšok bude studený;

- na nerozložiteľnej anóde v procese elektrolýzy dochádza k oxidácii aniónov alebo molekúl vody a anióny S 2-, I -, Br -, Cl - ľahko oxidujú;

- keďže sa anióny kyslých kyselín nachádzajú v rôznych veľkostiach, potom sa molekuly vody na anóde oxidujú na kyslé;

- keďže anóda je iná, potom pri elektrolýze vín sama podlieha oxidácii, t.j. posiela elektróny do vonkajšej dýzy: keď je elektronika napájaná, posúva sa rovnomerne medzi elektródu a rozdiel a anóda je iná.

Rovnako ako v poslednom rade elektródových procesov vidíme len tie, ktoré sa zdajú byť rovnaké

M z+ + ze\u003d M,

potom berieme rad kovových napätí. V rade ľudí sa používa aj voda, ktorá umožňuje bachiti, ako keby vodu z vody vyhadzovali, a jaka nie je (stôl).

tabuľky

Množstvo kovových napätí

rovný elektróda proces	Štandardné elektrodénium potenciál pri 25 °C, V	rovný elektróda proces	Štandardné elektrodénium potenciál pri 25 °C, V
Li ++ 1 e\u003d Li 0	–3,045	Co2+ + 2 e\u003d Co 0	–0,277
Rb + + 1 e\u003d Rb 0	–2,925	Ni 2+ + 2 e\u003d Ni 0	–0,250
K++1 e\u003d K 0	–2,925	Sn 2+ + 2 e\u003d Sn 0	–0,136
Cs + + 1 e\u003d Cs 0	–2,923	Pb 2+ + 2 e\u003d Pb 0	–0,126
Ca 2+ + 2 e\u003d Ca 0	–2,866	Fe 3+ + 3 e\u003d Fe 0	–0,036
Na + + 1 e\u003d Na 0	–2,714	2H++2 e\u003d H 2	0
Mg 2+ + 2 e\u003d Mg 0	–2,363	Bi 3+ + 3 e\u003d Bi 0	0,215
Al 3+ + 3 e\u003d Al 0	–1,662	Cu 2+ + 2 e\u003d Cu 0	0,337
Ti 2+ + 2 e\u003d Ti 0	–1,628	Cu + +1 e\u003d Cu 0	0,521
Mn 2+ + 2 e\u003d Mn 0	–1,180	Hg 2 2+ + 2 e\u003d 2Hg 0	0,788
Cr 2+ + 2 e\u003d Cr 0	–0,913	Ag + + 1 e\u003d Ag 0	0,799
Zn 2+ + 2 e\u003d Zn 0	–0,763	Hg 2+ + 2 e\u003d Hg 0	0,854
Cr 3+ + 3 e\u003d Cr 0	–0,744	Pt 2+ + 2 e\u003d Pt 0	1,2
Fe 2+ + 2 e\u003d Fe 0	–0,440	Au 3+ + 3 e\u003d Au 0	1,498
CD 2+ + 2 e\u003d Cd 0	–0,403	Au++1 e\u003d Au 0	1,691

Viac jednoduchý vzhľad množstvo kovových napätí môže vykresliť nasledujúci obrázok:

Na zlepšenie efektívnosti práce na elektrine je potrebné poznať Faradayov zákon, ktorého vzorec je uvedený nižšie:

m = M ja t/(z F),

de m- hmotnosť bola videná na elektróde reči, F- Faradayovo číslo, ktoré sa rovná 96 485 A s / mol alebo 26,8 Ah / mol, M- molárna hmotnosť prvku, ktorý sa používa v procese elektrolýzy, t- hodina procesu elektrolýzy (v sekundách), ja- struma výkon (v ampéroch), z- počet elektrónov, ktoré sa zúčastnia procesu.

umyť deň

1. Koľko niklu možno vidieť v procese elektrolýzy dusičnanu nikelnatého počas 1 roka pri sile 20 A?

2. Pri takomto silnom pruhu je potrebné uskutočniť proces elektrolýzy množstva dusičnanu strieborného, ​​aby sa odobralo 0,005 kg čistého kovu na 10 rokov?

3. Yaka masa midi je vidieť počas elektrolýzy tavenia midi (II) chloridu počas 2 rokov pri sile prúdu 50 A?

4. Ako dlho bude trvať proces elektrolýzy vodného síranu zinočnatého pri striekacej sile 120 A, aby sa v tom čase spotrebovalo 3,5 g zinku?

5. Ako sa prejavuje hmotnosť fyziologického roztoku v procese elektrolýzy síranu slín (III) pri sile 200 A počas 2 hodín?

6. Pri tak silnom pruhu je potrebné vykonať proces elektrolýzy dusičnanu midi (II), aby sa spotrebovalo 200 g čistého kovu na 15 rokov?

7. Ako dlho je potrebné vykonať proces elektrolýzy tavenia soľného chloridu (II) pri sile prúdu 30 A, aby sa v tomto čase odobralo 20 g čistého soľného roztoku?

8. Pri takomto silnom pruhu je potrebné uskutočniť proces elektrolýzy množstva dusičnanu ortuťnatého (II), aby sa odobralo 0,5 kg čistého kovu za obdobie 1,5 roka?

9. Pri takomto silnom brnkaní je potrebné uskutočniť proces elektrolýzy taviaceho sa chloridu sodného, ​​aby sa odobralo 100 g čistého kovu za obdobie 1,5 roka?

10. Tavenie chloridu draselného sa uskutočňovalo elektrinou počas 2 rokov pri sile 5 A. Kov sa odstránil reakciou s vodou s hmotnosťou 2 kg. Aká je koncentrácia odrôd na lúke viishov pri tsomu?

11. Na úplnú interakciu so slnkom je potrebné množstvo gramov 30% kyseliny chlorovodíkovej, veľkosť soli slnka (III) odstraňujeme pri elektrolýze s natiahnutím 0,5 roka silou brnknutí
10 A?

12. V procese elektrolýzy tavenia chloridu hlinitého, ktorý sa vykonával ťahom 245 minút pri sile prúdu 15 A, sa odstránil čistý hliník. Koľko gramov haly je možné odobrať aluminotermickou metódou s interakciou hliníkovej hmoty s oxidom haly (III)?

13. Na prepojenie s hliníkom (so schváleným tetrahydroxialuminátom draselným) sú potrebné milióny mililitrov 12% KOH s hrúbkou 1,111 g/ml, odstránime síran hlinitý s napätím 300 hv 2 elektrolýzou?

14. Koľko mililitrov 20% kyseliny sírovej a sily 1,139 g / ml je potrebných na interakciu so zinkom, odstránime síran zinočnatý elektrolýzou s naťahovaním 100 minút pri sile 55 A?

15. Akékoľvek obsyag na oxid dusnatý (IV) (n.o.) kyselina dusičná chrómom odstránime síran chromitý elektrolýzou ťahom 100 min pri sile 75 A?

16. Aký je oxid dusnatý (II) (n.o.) pri styku príliš veľkého množstva kyseliny dusičnej s medziproduktom, elektrolyzovaným roztavením chloridu midi (II) s ťahom 50 minút pri sile prúdu 10,5 A?

17. Po dlhú dobu je potrebné vykonať elektrolýzu tavenia soľného chloridu (II) pri sile prúdu 30 A, aby sa odstránil soľný roztok, ktorý je potrebný na úplnú interakciu so 100 g 30% kyseliny chlorovodíkovej ?

18. Po dlhú dobu je potrebné vykonať elektrolýzu dusičnanu nikelnatého pri prúde 15 A, aby sa odstránil nikel, ktorý je potrebný na úplnú interakciu s 200 g 35% kyseliny sírovej pri zahrievaní?

19. Tavenie chloridu sodného dostalo elektrický výboj pri sile rázu 20 A s predĺžením 30 minút a tavenie chloridu draselného dostalo elektrický náboj s predĺžením 80 minút pri sile prúdu 18 A. Poškodený kov bol opravený v 1 kg vody. Zistite koncentráciu lúk v obmedzenom rozsahu.

20. Horčík, odstránenie elektrolýzou tavenie chloridu horečnatého s ťahom 200 hv pri prúdovej sile
10 A, bol pripravený v 1,5 l 25 % kyseliny sírovej s alkalitou 1,178 g/ml. Zistite koncentráciu síranu horečnatého v inom rozsahu.

21. Zinok, odstraňovanie síranu zinočnatého elektrolýzou s ťahom 100 minút pri sile brnkania

17 A, pripravený v 1 litri 10 % kyseliny sírovej s alkalitou 1,066 g/ml. Zistite koncentráciu síranu zinočnatého v inom rozsahu.

22. Zalizo, elektrolyzovaný tavením chloridu soli (III) s predĺžením 70 minút pri sile struma 11 A, sa zmenil na prášok a nalial sa do 300 g 18% sulfátu midi (II). Ved masu midi, jak padol do obliehania.

23. Horčík, odstránenie elektrolýzou tavenie chloridu horečnatého s ťahom 90 min pri sile prúdu
17 A, povantazili v množstve kyseliny chlorovodíkovej, pričom príliš veľa. Zistite objem a množstvo videnej vody (neč.).

24. Razchin sulfát alyuminіyu pdali elektrolizu protyag 1 rok pri sile 20 A.

25. Koľko litrov kyslého a opakovaného (n.s.) je potrebných na úplné vypľutie horčíka, elektromagnetizovaného roztavením chloridu horečnatého s odberom 35 hv pri sile 22 A?

Vidpovіdі ta riešenie div. V ďalších izbách

Elektrolýza je proces, pri ktorom elektrická energia premeniť sa na chemika. Tento proces prebieha na elektródach pod post-strumom. Ako sú produkty elektrolýzy tavenia a rozchiniv, a čo by malo byť zahrnuté do pojmu "elektrina".

Elektrolýza soli

Elektrolýza - všetky oxidačno-oxidačné reakcie prebiehajú na elektródach, keď cez otvor prechádza konštantný elektrický prúd a roztaví sa elektrolyt.

Mal. 1. Pochopenie elektriny.

Chaotic Rukh ioniv pіd dієyu brnkať bojovať v poriadku. Anióny sa zrútia na kladnú elektródu (anódu) a oxidujú sa na novú, pričom uvoľňujú elektróny. Katióny sa zrútia na záporný pól (katódu) a obnovia sa na nový, prijímajúc elektróny.

Elektródy môžu byť inertné (kovové z platiny alebo zlata alebo nekovové z vugillya alebo grafitu) alebo aktívne. Anóda týmto spôsobom je odlišná v procese elektrolýzy (iná anóda). Yogo sa vyrába z takých kovov ako chróm, nikel, zinok, striebro, meď atď.

Keď sa elektrolyzované taviace soli, lúky, oxidy, katióny kovov vybíjajú na katóde s tesneniami jednoduché prejavy. Elektrolýza tavenia je komerčná metóda na odstraňovanie takých kovov, ako je sodík, draslík, vápnik (elektrolýza taviacich solí) a hliník (elektrolýza taviaceho sa oxidu hlinitého Al 2 O 3 v kryolite Na 3 AlF 6, viktorista pre ľahšiu konverziu tavením). Napríklad schéma elektrického tavenia kuchynská soľ NaCl vyzerá takto:

NaCl Na + + Cl -

katóda(-)(Na+):Na++ e\u003d Na 0

anóda(-) (Cl-): Cl- - e\u003d Cl 0, 2Cl 0 \u003d Cl 2

Blbý proces:

2Na + + 2Cl- \u003d elektrolýza 2Na + 2Cl 2

2NaCl \u003d elektrolýza 2Na + Cl 2

Súčasne sa pri úprave kalového kovu sodíka elektrolýzou soli eliminuje chlór.

Elektrolýza rôznych solí

Keďže sa do elektrolýzy pridávajú rôzne soli, potom v poradí iónov, ktoré sa rozpúšťajú počas disociácie soli, oxidujú alebo dokonca voda môžu byť pridané k elektródam.

Hlavná sekvencia výboja iónov na elektródach na výstupoch vody.

1. Čím väčší je elektrický potenciál kovu, tým ľahšie je inovovať. Inak sa zdá, že čím správnejší je kov v elektrochemickom rade napätí, tým ľahšie bude pôsobiť na katódu. Počas elektrolýzy separácie kovových solí z lítia na hliník vrátane sa na katóde nahrádzajú molekuly vody:

2H20 + 2 e \u003d H2 + 2OH-

Ako elektrolýza sa pridávajú rôzne soli kovov, počnúc od midi a pravého midi sa do katódy pridávajú iba katióny kovov. Počas elektrolýzy kovových solí z mangánu MN na olovo Pb môžu byť použité ako kovové katióny, takže v deykih vipadkah, voda.

2. Anióny kyslých prebytkov (crim F-) sa oxidujú na anóde. Keď sa do elektrolýzy pridávajú soli kyslých kyselín, potom anióny kyslých prebytkov zostanú v roztoku, voda sa oxiduje:

2H20-4e \u003d 02 + 4H+

3. Ak je anóda iná, potom sa pozoruje oxidácia a oddelenie samotnej anódy:

zadok: Elektrolýza vodného roztoku síranu sodného Na 2 SO 4:

ELEKTROlýza

Jedným zo spôsobov eliminácie kovov je elektrolýza. Aktívne kovy sú v prírode viditeľné iba vo viditeľných chemických poliach. Ako vidíš spoluok v bezplatnom kempe?

Návrh a tavenie elektrolytických materiálov na vedenie elektrického prúdu. Keď však struma prechádza cez medzery, elektrolyt môže byť chemické reakcie. Pozrime sa, čo bude vidieť, ako v prípade elektrického tavenia, položte dve kovové platne, koža je uzavretá jedným z pólov jerela strumu. Doštičky Qi sa nazývajú elektródy. Elektrický brnkák je dunivý prúd elektrónov. V dôsledku skutočnosti, že elektróny v dýzach kolabujú z jednej elektródy na druhú, na jednej z elektród je príliš veľa elektrónov. Elektrón generuje záporný náboj, takže elektróda sa nabije záporne. Joga sa nazýva katóda. Na druhej elektróde sa vytvorí malé množstvo elektrónov a náboj je kladne nabitý. Elektróda zei sa nazýva anóda. Elektrolyt v rozchiní alebo roztavení disociuje na kladne nabitých iónoch - katiónoch a záporne nabitých iónoch - aniónoch. Katióny sú priťahované k záporne nabitej elektróde - katóde. Anióny sú priťahované ku kladne nabitej elektróde - anóde. Na povrchu elektród môže dochádzať k interakciám medzi iónmi a elektrónmi.

Elektrolýza je názov pre procesy, ktoré sa vyskytujú pri prechode cez medzery alebo pri roztavení elektrickej strumy.

Procesy, ktoré sa používajú pri galvanickom pokovovaní a tavení elektrolytických kovov, sú veľmi vyhubené. Poďme sa pozrieť na správy o urážkach a vipadki.

elektrolytické tavenie

Ako zadok sa pozeráme na elektrické tavenie chloridu sodného. Topiaci sa chlorid sodný disociuje na ióny Na+
i Cl -: NaCl \u003d Na + + Cl -

Katióny sodíka sa pohybujú na povrchu záporne nabitej elektródy - katódy. Na povrchu katódy je prebytok elektrónov. Preto je potrebný prenos elektrónov z povrchu elektródy na ióny sodíka. S kým Na+ sa transformujú na atómy sodíka, takže katióny sa obnovujú Na+ . Zarovnanie procesu:

Na + + e - \u003d Na

Chlorid-iónový Cl - presunúť na povrch kladne nabitej elektródy - anódy. Na povrchu anódy sa vytvára malé množstvo elektrónov a dochádza k prenosu elektrónov z aniónov Cl- na povrch elektródy. S ktorými negatívne nabité ióny Cl- sa transformujú na atómy chlóru, yakі vіrazu a zlúčia sa do molekúl chlóru Z l2:

2C l - -2e - \u003d Cl 2

Chlorid - míňajú elektróny, takže sa oxidujú.

Zapíšme si naraz rovnaké procesy, ktoré sa vyskytujú na katóde a anóde

Na + + e - \u003d Na

2 Z l - -2 e - \u003d Cl 2

V procese pridávania katiónov k sodíku sa zúčastňuje jeden elektrón a v procese oxidácie iónov na chlór - 2 elektróny. Na vine je však zákon zachovania elektrického náboja, takže celkový náboj všetkých častíc rôznym spôsobom je na vine rovnako, počet elektrónov, ktoré sa podieľajú na pridávaní sodíkových katiónov, nemusí zvýšiť počet elektrónov, takže sa podieľajú na násobení počtu chloridov-2:

Na + + e - \u003d Na 2

2C l - -2e - \u003d Cl 2 1

Naraz hromadíme urážky a odoberáme zúrivo rovnaké reakcie.

2 Na + + 2С l - \u003d 2 Na + Cl 2 (Iónová nerovná reakcia), inak

2 NaCl \u003d 2 Na + Cl 2 (Molekulárne rovnaká reakcia)

Taktiež na skúmanom zadku môžeme vidieť, že elektrolýza je oxidačno-oxidačná reakcia. Na katóde sú kladne nabité ióny - katióny, na oxidácii anódy záporne nabité ióny - anióny. Pamätajte, že aký proces je odvodený, môžete použiť „pravidlo T“ ako pomoc:

katóda – katión – obnova.

Príklad 2Elektrolýza tavenie hydroxidu sodného.

Hydroxid sodný v rôznych disociáciách na katiónoch, hydroxid-ióny.

Katóda (-)<-- Na + + OH - à Анод (+)

Na povrchu katódy sa uvoľňujú sodné katióny, s ktorými sa rozpúšťajú atómy sodíka:

katóda (-) Na + + e à Na

Na povrchu anódy sa oxidujú hydroxidové ióny, s ktorými je vidieť kyslosť a rozpúšťajú sa molekuly vody:

katóda (-) Na + + e à Na

anóda (+)4OH - - 4e à 2 H20 + O2

Počet elektrónov, ktoré sa zúčastňujú reakcie náhrady sodíkových katiónov a oxidačnej reakcie hydroxidových iónov, môže byť rovnaký. K tomu vynásobíme prvý rovný 4:

katóda (-) Na + + e à Na 4

anóda (+) 4 OH - - 4 e à 2 H 2 O + O 2 1

Okamžite sa urazme a odoberme rovnakú reakciu elektriny:

4 NaOH à 4 Na + 2 H20 + O2

Príklad 3Poďme sa pozrieť na elektrofúziu Al203

Pre ďalšie reakcie sa hliník odstraňuje z bauxitu - prírodnej zlúčeniny, v ktorej sa oxid hlinitý bohato vypomstí. Teplota topenia oxidu hlinitého je viac ako vysoká (viac ako 2000 ° C), aby sa k tomu pridali špeciálne prísady, ktoré znížia teplotu topenia na 800-900 ° C. Pri tavení oxidu hlinitého dochádza k disociácii na ióny Al3+ a O2. H a katódy sú nahradené katiónmi Al 3+ , Transformácia na atómy hliníka:

Al +3 e a Al

Anióny sa oxidujú na anóde O2 , Premena na atómy kyslá. Atómy naraz kysnú a spájajú sa do molekúl O2:

202 - 4e à 02

Počet elektrónov, ktoré sa zúčastňujú procesov obnovy katiónov hliníka a oxidácie kyslíkových iónov, sa môže zlepšiť, vynásobíme ho 4 a druhý 3:

Al 3+ +3 e à Al 0 4

202 - 4e à O2 3

Urážky ukladáme a odnášame

4 Al 3 + 6 O 2 à 4 Al 0 + 3 O 2 0 (Iónová rovnaká reakcia)

2 Al 2 O 3 à 4 Al + 3 O 2

elektroliz razchinіv

V čase prechodu elektrického prúdu cez vodnú medzeru je elektrolyt na pravej strane komplikovaný skutočnosťou, že v medzere sú prítomné molekuly vody, pretože môžu tiež interagovať s elektrónmi. Hádajte čo, v molekule sú atómy vody a voda a kyselina viazané polárnou kovalentnou väzbou. Elektronegativita je kyslejšia, nižšia elektronická obchodná voda, takže vysoká elektronická stávka je pre atóm napätie. Čiastočný záporný náboj je nabitý na atómoch vody, ktorý je označený δ- a na atómoch vody čiastočný kladný náboj, ktorý je označený δ +.

δ+

H-O 5-

│

Ø δ +

Dôvodom takéhoto premiestneného náboja je, že molekula vody môže mať kladné a záporné „póly“. Preto môžu byť molekuly vody priťahované kladne nabitým pólom k záporne nabitej elektróde - katóde a záporným pólom - ku kladne nabitej elektróde - anóde. Na katóde je možné vidieť molekuly vody, s ktorými je voda viditeľná:

Na anóde môžu byť molekuly vody oxidované, aby boli kyslé:

2H20 - 4e - \u003d 4H++02

Preto môže byť katóda ovplyvnená buď katiónmi na elektrolyt alebo molekulami vody. Qi dva procesy yak bi navzájom súťažia. Aký druh procesu prebieha na katóde, ukladá kov v prírode. Čchi bude na katódových katiónoch a kovových čchi molekulách vody, uložených v polohe kovu v séria kovových napätí .

Li K Na Ca Mg Al || Zn Fe Ni Sn Pb (H 2) || Cu Hg Ag Au

Aj keď sa kov nachádza v sérii napätí napravo od vody, na katódach sa nachádzajú katióny kovu a je vidieť voľný kov. Hoci kov je v sérii napätí, je to viac ako hliník, molekuly vody sú pozorované na katóde a je vidieť vodu. Nareshti, v rôznych katiónoch kovov od zinku po olovo, môžete buď vidieť kov, alebo vidieť vodu a niekedy môžete vidieť vodu a kov súčasne. Vzagali tse dosit skladací vipadok, bohato sho ležať v mysliach reakcie: koncentrácia rozdielu, sila elektrického prúdu a iné.

Na anóde môže prebiehať aj jeden z dvoch procesov – buď oxidácia aniónov v elektrolyte, alebo oxidácia molekúl vody. Ktorý proces sám o sebe prebehne, spočíva v povahe aniónu. Pri elektrolýze solí bezkyselín alebo kyselín samotných dochádza k oxidácii aniónov na anódach. Jediná vina je fluoridový ión F- . V rôznych kyslých kyselinách sa molekuly vody oxidujú na anóde a je vidieť kyselinu.

Príklad 1Pozrime sa na elektrolýzu vodného chloridu sodného.

Chlorid sodný obsahuje vo vodnom roztoku sodné katióny Na +, anión až chlór Cl - i molekuly vody.

2 NaCl a 2 Na + + 2 Cl -

2H 2 Pro à 2 H + + 2 OH -

katóda (-)2Na+; 2H+; 2Н + + 2е а Н 0 2

anóda (+)2Cl-; 2OH-; 2C1 - 2e a 2C10

2NaCl + 2H20 à H2 + Cl2 + 2NaOH

Khimichna činnosť anión v koži zmeniť.

Príklad 2A ako vstúpiť do skladu soli SO 4 2- ? Pozrime sa na elektrolýzu síranu nikelnatého ( II ). Síran nikelnatý ( II ) Disociácia na ióny Ni2+ a SO42-:

NiSO 4 à Ni 2+ + SO 4 2-

H 2 O à H + + OH -

Katióny niklu sa nachádzajú medzi kovovými iónmi Al 3+ a Pb 2+ , Aké sú stredné napätia v sérii, proces vystuženia na katóde závisí od nasledujúcich schém:

2 H20 + 2e - \u003d H2 + 2OH -

Anióny kyseliny cisnovej nie sú oxidované na anódach ( séria aktivity aniónov ), K oxidácii molekúl vody dochádza:

anóda e à 02 + 4H+

Zapíšme si naraz rovnaké procesy, ktoré sa vyskytujú na katóde a anóde:

katóda (-) Ni2+; H+; Ni 2+ + 2е а Ni 0

2 H20 + 2e - \u003d H2 + 2OH -

anóda (+) S042-; OH-; 2H20-4 e a 02 + 4H+

Procesy obnovy majú osud 4 elektrónov a v procesoch oxidácie tiež osud 4 elektrónov. Dajme dokopy rovnaké a rovnaké reakcie:

Ni2+ +2 H20 + 2 H20 à Ni0 + H2 + 2OH - + O2 + 4 H +

V pravej časti rieky sa súčasne nachádzajú ióny H + i oh- , Yakі zadnuyutsya z vodnymi molekulok:

H+ + OH - à H2Pro

Preto sú v pravej časti rovnakého miesta 4 ióny H + i 2 ióny oh- píšeme 2 molekuly vody a 2 ióny H +:

Ni2+ +2 H20 + 2 H20 à Ni0 + H2 +2 H20 + O2 + 2 H +

Rýchlosť dvoch molekúl vody v oboch častiach je rovnaká:

Ni2+ +2 H20 à Ni0 + H2 + O2 + 2 H +

Tse krátke ionne rovné. Sob otrimati povne ionne rovnak, je potrebn prida v priestupnej asti síranovho iónu SO 4 2- , ktoré sa rozpustili počas disociácie síranu nikelnatého ( II ) A nezúčastnil som sa reakcie:

Ni2+ + S042+ 2H20 à Nio + H2 + O2 + 2H + + SO4 2-

Týmto spôsobom máme rozdiel v sírane nikelnatém počas elektrolýzy ( II ) Vodík a nikel sú viditeľné na katóde a kyslík na anóde.

NiS04 + 2H20 à Ni + H2 + H2S04 + O2

Príklad 3 Napíšte procesy, ktoré sa používajú pri elektrolýze vodného síranu sodného s inertnou anódou.

Štandardný elektródový potenciál systému Na + + e \u003d Na 0 je výrazne negatívnejšia ako potenciál vodnej elektródy v neutrálnom vodnom prostredí (-0,41 V), preto bude katóda elektrochemicky inšpirovaná vodou, ktorá bude sprevádzať pohľad na vodu

2H 2 Pro à 2 H + + 2 OH -

a ióny Na +, ktoré prichádzajú ku katóde, sa budú hromadiť v oblasti susediacej s novou časťou (katódový priestor).

Na anóde dochádza k elektrochemickej oxidácii vody, ktorá vedie ku kyslosti

2H20 - 4e à 02 + 4 H+

oskіlki vіdpovіdaє tsіy sistemі elektródový potenciál (1,23 V) výrazne nižší, nižší ako štandardný elektródový potenciál (2,01 V), ktorý charakterizuje systém

2 SO 4 2- + 2 e \u003d S 2 O 8 2.

Ioni SO 4 2- , Ruhomі, keď je elektrifikovaný na anódu, sa hromadí v anódovom priestore.

Vynásobením rýchlosti katódového procesu dvoma a jej pridaním k rýchlosti anódového procesu vezmeme celkovú rýchlosť procesu elektrolýzy:

6 H 2 O \u003d 2 H 2 + 4 OH - + O 2 + 4 H +

Keď si vezmeme k srdcu, že za jednu hodinu sa celkovo nahromadili ióny v katódovom priestore a ióny v anódovom priestore, proces možno opísať v nasledovnej forme:

6H20 + 2Na2S04 \u003d 2H2 + 4Na + + 4OH - + O2 + 4H + + 2SO 4 2

Takto sa zároveň s vidinou vody a kyslého rozpúšťa hydroxid sodný (v katódovom priestore) a kyselina sírová (v anódovom priestore).

Príklad 4Elektrolyzovaný sulfát midi ( II) CuS04.

Katóda (-)<-- Cu 2+ + SO 4 2- à анод (+)

katóda (-) Cu 2 + 2e à Cu 0 2

anóda (+) 2H20 - 4e à O2 + 4H + 1

V maloobchode sú ióny H + i preťažené SO 4 2- , T. K. Kyselina sírová sa hromadí.

2CuSO4 + 2H20 à 2Cu + 2H2S04 + O2

Príklad 5. Elektrolýza midichloridu ( II) CuCl2.

Katóda (-)<-- Cu 2+ + 2Cl - à анод (+)

katóda (-) Cu 2 + 2e à Cu 0

anóda (+) 2Cl - - 2e à Cl 0 2

V oboch rovniciach vezmite osud dvoch elektrónov.

Cu 2+ + 2e à Cu 0 1

2Cl - - 2e až Cl2 1

Cu 2+ + 2 Cl - à Cu 0 + Cl 2 (One rovné)

CuCl2 à Cu + Cl2 (Molekulové zarovnanie)

Príklad 6. Elektrolýza dusičnanu kožného mazu AgNO3.

Katóda (-)<-- Ag + + NO 3 - à Анод (+)

katóda (-) Ag + + e à Ag 0

anóda (+) 2H20 - 4e à 02 + 4H+

Ag + + e à Ag 0 4

2H20 - 4e à 02 + 4H + 1

4 Ag + + 2 H 2 O à 4 Ag 0 + 4 H + + O 2 (One rovné)

4 Ag + + 2 H 2 Oà 4 Ag 0 + 4 H + + O 2 + 4 NIE 3 - (Viac ako ionone sa rovná)

4 AgNO 3 + 2 H 2 Oà 4 Ag 0 + 4 HNO 3 + O 2 (Molekulové zarovnanie)

Príklad 7. Elektrolýza kyseliny chlorovodíkovejHCl.

Katóda (-)<-- H + + Cl - à anóda (+)

katóda (-) 2H + + 2 eà H 2

anóda (+) 2Cl - – 2 eà Cl 2

2 H + + 2 Cl - à H 2 + Cl 2 (One rovné)

2 HClà H 2 + Cl 2 (Molekulové zarovnanie)

Príklad 8. Elektrolýza radu kyseliny sírovejH 2 SO 4 .

katóda (-) <-- 2H + + SO 4 2- à anóda (+)

katóda (-)2H++2eà H2

anóda(+) 2H20 - 4eà 02+4H+

2H++2eà H2+2

2H20-4eà 02+4H+1

4H++ 2H20à 2H2 + 4H++02

2H20à 2H2+02

zadok 9. Elektrolýza hydroxidu draselnéhoKOH.

Katóda (-)<-- K + + Oh - à anóda (+)

Katióny draslíka NEBUDÚ fungovať na katóde, pretože draslík je v sérii napätí kovov a viac ako hliníka, ktorého nahradenie bude nahradené molekulami vody:

2H20+2eà H2 + 2OH - 4OH - -4eà 2H20+02

katóda(-) 2H20 + 2 eà H2 + 2OH-2

anóda(+) 4OH - - 4eà 2H20 + 02 1

4H20 + 4OH -à 2H2 + 4OH - + 2H20 + 02

2 H 2 Oà 2 H 2 + O 2

Príklad 10. Elektrolýza dusičnanu draselnéhoKNO 3 .

katóda (-) <-- K + + NO 3 - à anóda (+)

2H20+2eà H2 + 2OH - 2H20 - 4eà 02+4H+

katóda(-) 2H20 + 2 eà H2 + 2OH-2

anóda(+) 2H20 - 4eà 02+4H+1

4H20 + 2H20à 2H2+4OH-+4H++ O2

2H20à 2H2+02

Pri prechode elektrického prúdu cez rad cisnových kyselín, lúk a solí cisnových kyselín s kovmi, ktorých je v rade kovov viac ako hliníka, je praktické použiť elektrickú vodu. V tomto čase je na katóde vidieť voda a na anóde kyslá.

Višnovki. Keď sú predpísané produkty elektrolýzy vodných roztokov, je možné najjednoduchším spôsobom ošetriť takýmto chladením:

1.Sú to kovy s malou algebraickou hodnotou štandardného potenciálu - inLi + predtýmAl 3+ inkluzívne - môže priniesť slabý trend k cnostnému príchodu elektrónov, pôsobiacich rovnakým spôsobom ako iónyH + (Div. Rad aktivity katiónov). V prípade elektrolýzy výmeny vody, aby sa nahradili katióny, funkcia oxidačného činidla na katóde sa má nahradiť iónmiH + , Postupujte podľa schémy:

2 H 2 O+ 2 eà H 2 + 2OH -

2. Kovové katióny s kladnými hodnotami štandardných potenciálov (Cu 2+ , Ag + , hg 2+ že іn.) môže byť veľký trend až do príchodu elektrónov v pároch s iónmi. Pri elektrolýze vodných roztokov ich solí je funkcia oxidačného činidla na katóde viditeľná katiónmi, ktoré sú podobné kovu podľa schémy, napríklad:

Cu 2+ +2 eà Cu 0

3. Pri elektrolýze vodných roztokov solí kovovZn, Fe, CD, Nia in., ktoré zaberajú strednú polohu medzi nadmerne rozšírenými skupinami v sérii napätí, je proces zosilnenia na katóde riadený podľa schém. Masa, ktorú videl kov, sa v týchto vlnách neobjavuje v dôsledku unikajúceho elektrického prúdu, ktorého časť je zafarbená vodou.

4. Vo vode rozdiely v elektrolytoch, monoatomických aniónoch (Cl - , Br - , J - ), Kisnevmisni anioni (NIE 3 - , SO 4 2- , PO 4 3- a ďalšie), ako aj hydroxylové ióny. Najsilnejší v sile z nich je halogenid ioni, pre žmurknutieF. ІoniOhzaujímajú strednú polohu medzi nimi a bohatými atómovými aniónmi. Preto s elektrolýzou vodných odrôdHCl, HBr, HJinak je soľ na anóde oxidovaná halogenidovými iónmi podľa schémy:

2 X - -2 eà X 2 0

V prípade elektrolýzy vodných roztokov síranov, dusičnanov, fosforečnanov atď. funkcia vodidla je nimi porazená, pričom sa súčasne oxiduje podľa schémy:

4 HOH – 4 eà 2 H 2 O + O 2 + 4 H +

.

manažér.

W a dacha 1. Pri elektrolýze bolo na katóde vidieť 48 g midi. Zistite objem plynu, ktorý bol pozorovaný na anóde, a hmotnosť kyseliny sírovej, ktorá sa našla v rozdiele.

Sulfátové midi v rôznych disociáciách a iónochСі 2+ iS0 4 2 ".

CuS0 4 \u003d Cu 2+ + S0 4 2 "

Zapíšme si rovnaké procesy, ktoré prebiehajú na katóde a anóde. Na katóde sa používajú katióny Cі, na anóde sa používa elektrická voda:

Cu 2+ + 2e- \u003d Cu12

2H20-4e- \u003d 4H++ 0 2 |1

Silne sa rovná elektrine:

2Cu2 + + 2H2O \u003d 2Cu + 4H + + O2 (krátka rovnica)

Dodamo v inkriminovanej časti sa rovná 2 síranovým iónom, pretože sa usadzujú pri disociácii sulfátového midi, odoberáme rovnaký ión, ktorý sa nerovná:

2Ci2 + + 2S042 "+ 2H20 \u003d 2Cu + 4H + + 2SO4 2" + O2

2CuSO4 + 2H2O \u003d 2Cu + 2H2SO4 + O2

Plyn, ktorý je vidieť na anóde, je kisen. V rozetách sa usadzuje kyselina sírová.

Molová hmotnosť midi dorovnyu 64 g / mol, počítanie počtu prejavov midi:

Pri podobnej reakcii, keď sú na katóde vidieť 2 moly anódy, je vidieť 1 mol kyseliny. Na katóde bolo vidieť 0,75 mólov midi, na anóde x mólov kyseliny. Nastavíme pomer:

2/1 \u003d 0,75 / x, x \u003d 0,75 * 1/2 \u003d 0,375 mol

Na anóde bolo vidieť 0,375 mol kyslého,

v (O2) \u003d 0,375 mol.

Vypočítateľne obsyag videl kyslosť:

V (O2) \u003d v (O2) "VM \u003d 0,375 mol" 22,4 l / mol \u003d 8,4 l

Pre rovnakú reakciu, keď boli na katóde vidieť 2 mol kyseliny sírovej, 2 mol kyseliny sírovej sa rozpustili v rozdiele, čo znamená, že na katóde bolo vidieť 0,75 mol kyseliny sírovej, potom sa rozpustilo 0,75 mol kyseliny sírovej. v rozdiele, v (H2SO4) 0,75 d mol. Vypočítajte molárnu hmotnosť kyseliny sírovej:

M(H2SO4) \u003d 2-1 + 32 + 16-4 \u003d 98 g/mol.

Vypočítame hmotnosť kyseliny sírovej:

m (H2S04) \u003d v (H2S04\u003e M (H2S04) \u003d \u003d 0,75 mol «98 g/mol \u003d 73,5 m

nápoveda: Na anóde bolo vidieť 8,4 litra kyslého; V maloobchode bolo rozpustených 73,5 g kyseliny sírovej

Úloha 2. Zistite objem plynov, ktoré boli vidieť na katódach a anódach, v prípade elektrolýzy vody, aby ste pomstili 111,75 g chloridu draselného. Aká reč zmizla do rozchin? Nájdite jógu masu.

Chlorid draselný v rôznych disociáciách na iónových + a Cl:

2KS1 \u003d K + + Cl

Nie sú vhodné pre draslík na katóde, namiesto ktorého sa nahrádzajú molekuly vody. Na anóde sa oxidujú chloridové ióny a je vidieť chlór:

2H20 + 2e "\u003d H2 + 20H- | 1

2SG-2e "\u003d С12 | 1

Silne sa rovná elektrine:

2СГl + 2Н2О \u003d Н2 + 2ОН "+ С12 (krátky iónový rovný) V iných existujú aj ióny K +, ktoré sa rozpustili počas disociácie chloridu draselného a nezúčastňujú sa reakcie:

2K + + 2Cl + 2H20 \u003d H2 + 2K + + 2OH "+ C12

Prepíšme rovnicu molekulárnym spôsobom:

2KS1 + 2H20 \u003d H2 + C12 + 2KOH

Na katóde je vidieť vodu, na anóde je vidieť chlór a v niektorých prípadoch je rozpustený hydroxid draselný.

Predajca dostal 111,75 g chloridu draselného.

Vypočítajte molárnu hmotnosť chloridu draselného:

M (KS1) \u003d 39 + 35,5 \u003d 74,5 g / mol

Vypočítajte množstvo reči na chlorid draselný:

Pre rovnakú reakciu s elektrolýzou 2 mol chloridu draselného je vidieť 1 mol chlóru. Pozrime sa na x mol chlóru s elektrolýzou 1,5 mol chloridu draselného. Nastavíme pomer:

2/1 \u003d 1,5 / x, x \u003d 1,5 / 2 \u003d 0,75 mol

Je vidieť 0,75 mol chlóru, v (C! 2) \u003d 0,75 mol. Pre rovnakú reakciu, keď je na anóde vidieť 1 mol chlóru, na katóde je vidieť 1 mol vody. Podobne, hoci na anóde je vidieť 0,75 mol chlóru, na katóde je vidieť 0,75 mol vody, v (H2) \u003d 0,75 mol.

Spočítajme chlór, ktorý bol videný na anóde:

V (C12) \u003d v (Cl2) -VM \u003d 0,75 mol "22,4 l / mol \u003d 16,8 l.

Vpustite vodu do chlóru:

U (H2) \u003d U (S12) \u003d 16,8l.

Pre rovnakú reakciu sa pri elektrolýze 2 mol chloridu draselného rozpustia 2 mol hydroxidu draselného, ​​čo znamená, že pri elektrolýze 0,75 mol chloridu draselného sa rozpustí 0,75 mol hydroxidu draselného. Vypočítajte molárnu hmotnosť hydroxidu draselného:

M (KOH) \u003d 39 + 16 + 1 - 56 g/mol.

Vypočítajte hmotnosť hydroxidu draselného:

m (KOH) \u003d v (KOH\u003e M (KOH) \u003d 0,75 mol-56 g/mol \u003d 42 m

nápoveda: Na katóde bolo vidieť 16,8 litra vody, na anóde 16,8 litra chlóru a v rozmedzí bolo rozpustených 42 g hydroxidu draselného.

Úloha 3. Pri elektrolýze 19 g chloridu dvojmocného kovu bolo na anóde vidieť 8,96 l chlóru. Vznachte, ktorého chlorid sa dával do elektrolytu. Vypočítajte objem vody, ktorý bol videný na katóde.

Významne neudomový kov M, vzorec chlorid jódu MC12. Na anóde sa oxidujú chloridové ióny a je vidieť chlór. V mysli sa hovorí, že na katóde je vidieť vodu a potom sú pozorované molekuly vody:

2H20 + 2e- \u003d H2 + 2OH | jeden

2Cl -2e "\u003d C12! 1

Silne sa rovná elektrine:

2Cl + 2H2O \u003d H2 + 2OH" + C12 (krátky iónový ekvivalent)

Iné majú aj M2 + ióny, ktoré sa počas reakcie nemenia. Zapíšme si stále viac rovnakých reakcií:

2CH + M2 + + 2H2O \u003d H2 + M2 + + 2OH- + C12

Prepíšme rovnakú reakciu v molekulárnych podmienkach:

MS12 + 2H20 - H2 + M (OH)2 + C12

Poznáme veľa prejavov, ktoré boli zaznamenané na anódovom chlóre:

Pre rovnaké reakcie počas elektrolýzy 1 mólu chloridu neznámeho kovu sa pozoruje 1 mól chlóru. Zatiaľ čo bolo pozorovaných 0,4 mol chlóru, potom elektrolýzou bolo podaných 0,4 mol chloridu kovu. Vypočítajte molárnu hmotnosť chloridu kovu:

Molárna hmotnosť chloridu neznámeho kovu je 95 g/mol. Pre dva atómy chlóru pripadá 35,5 » 2 \u003d 71 g / mol. Molárna hmotnosť kovu je tiež 95-71 \u003d 24 g / mol. Hodnota molárnej hmotnosti v prítomnosti horčíka.

Pre rovnakú reakciu bol 1 mol vidieť na anóde chlóru, 1 mol bol vidieť na katódovej vode. V našej vzorke bolo vidieť 0,4 mol chlóru na anóde a 0,4 mol vody na katóde. Vypočítajme množstvo vody:

V (H2) \u003d v (H2 \u003e VM \u003d 0,4 mol "22,4 l / mol \u003d 8,96 l.

nápoveda: elektrolýza sa vykonala na chlorid horečnatý; Na katóde bolo vidieť 8,96 litra vody.

* Úloha 4. Pri elektrolýze 200 g síranu draselného s koncentráciou 15% bolo na anóde vidieť 14,56 litra kyslého. Vypočítajte koncentráciu rozdielu po skončení elektriny.

V prítomnosti síranu draselného reagujú molekuly vody na katóde a na anóde:

2H20 + 2e "\u003d H2 + 20H- | 2

2H20 - 4e"\u003d 4H++ O2! 1

Okamžite urobme urážky:

6H2O \u003d 2H2 + 4OH" + 4H + + O2 alebo

6H2O \u003d 2H2 + 4H2O + O2, alebo

2H2О \u003d 2H2 + 02

V skutočnosti, keď je elektrolyzovaný, rozdiel v sírane draselnom je elektrolyzovaná voda.

Koncentrácia reči v maloobchode je určená vzorcom:

С \u003d m (podrobná reč) 100 % / m (podrobná)

Aby sme poznali koncentráciu síranu draselného po ukončení elektrolýzy, je potrebné poznať hmotnosť síranu draselného a hmotnosť pomeru. Hmotnosť síranu draselného sa počas reakcie nemení. Vypočítajme hmotnosť síranu draselného na konci dňa. Významne koncentrácia výstupného rozdielu С

m (K2S04) \u003d C2 (K2S04) m (roztok) \u003d 0,15 200 g \u003d 30 g

Množstvo elektriny sa mení každú hodinu, pretože časť vody sa premení na vodu a kyslú. Spočítajme počet prejavov, ktoré som videl kyslé:

(O 2) \u003d V (O2) / Vm \u003d 14,56 l / 22,4 l / mol \u003d 0,65 mol

Pre rovnakú reakciu pre 2 móly vody sa vytvorí 1 mól kyslej látky. Nech je vidieť 0,65 mólu kyslého pri natieraní x mólov vody. Nastavíme pomer:

1,3 mol vody rozložené, v (H2O) \u003d 1,3 mol.

Vypočítajte molárnu hmotnosť vody:

M (H2O) \u003d 1-2 + 16 \u003d 18 g / mol.

Vypočítajme hmotnosť Vodi:

m (H2O) \u003d v (H2O\u003e M (H2O) \u003d 1,3 mol * 18 g / mol \u003d 23,4 m

Hmotnostná koncentrácia síranu draselného sa zmenila o 23,4 g a stala sa drahšou 200-23,4 \u003d 176,6 m

C2 (K2 SO4) \u003d m (K2 SO4) 100 % / m (rozprestreté) \u003d 30 g 100 % / 176,6 g \u003d 17 %

nápoveda: koncentrácia rozdielu po skončení elektriny je 17%.

* Úloha 5. 188,3 g súčtu chloridov sodných a draselných sa dispergovalo vo vode a prelialo elektrickým prúdom. S elektrinou na katóde bolo vidieť 33,6 litra vody. Vypočítajte skladovú sumu ako percento hmotnosti.

Po dimenzovaní súčtu chloridov draselných a sodných vo vode existujú ióny K +, Na + a Cl-. Ni ióny na draslík, ni ióny na sodík na katódach nefungujú, molekuly vody áno. Na anóde sa oxidujú chloridové ióny a je vidieť chlór:

Prepíšme rovnicu molekulárnym spôsobom:

2KS1 + 2H20 \u003d H2 + C12 + 2KOH

2NaCl + 2H20 \u003d H2 + C12 + 2NaOH

Významne množstvo reči na chlorid draselný, ktoré sa meria v súčte, x mol, a množstvo reči na chlorid sodný v mol. Pre rovnaké reakcie s elektrolýzou sú pozorované 2 mol chloridu sodného alebo draslíka, 1 mol vody. Preto pri elektrolýze x mol chloridu draselného sa rozpustí x/2 alebo 0,5 x mol vody a pri elektrolýze y mol chloridu sodného sa rozpustí 0,5 u mol vody. Poznáme veľa z reči vody, ktorá bola videná počas elektrolýzy sumy:

Zarovnanie skladu: 0,5x + 0,5r \u003d 1,5

Vypočítajte molárne hmotnosti chloridov v draslíku a sodíku:

M (KS1) \u003d 39 + 35,5 \u003d 74,5 g / mol

M (NaCl) \u003d 23 + 35,5 \u003d 58,5 g/mol

Hmotnosť x mol chloridu draselného je dobrý:

m (KCl) \u003d v (KCl) -M (KCl) \u003d x mol-74,5 g / mol \u003d 74,5x p

Masa v móloch chloridu sodného sa rovná:

m (KCl) \u003d v (KCl) -M (KCl) \u003d y mol-74,5 g/mol \u003d 58,5 r p

Masa sumishi dorіvnyuє 188,3 g

74,5x + 58,5r \u003d 188,3

Otzhe, vyrishuemo system z dvoh rivnyan z dvoch nevidomimi:

0,5 (x + y) \u003d 1,5

74,5x + 58,5r \u003d 188,3g

Od prvého rovného poznáme x:

x + y \u003d 1,5 / 0,5 \u003d 3,

x \u003d 3-r

Nahradením hodnoty x iným rovným, vezmeme:

74,5-(3-y) + 58,5r\u003d 188,3

223,5-74,5r + 58,5r \u003d 188,3

-16 rokov \u003d -35,2

y \u003d 2,2 100 % / 188,3 g \u003d 31,65 %

Vypočítame hmotnostný zlomok chloridu sodného:

w (NaCl) \u003d 100 % - w (KCl) \u003d 68,35 %

nápoveda: v súčte 31,65 % chloridu draselného a 68,35 % chloridu sodného.