Меню

Расплав хлорида калия проводит электрический ток или нет



Химия

Электролиз — окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.

Принципиальная схема установки для проведения электролиза показана на рис. 8.2.

Рассмотрим схему электролиза расплава хлорида калия (отметим, что перевод твердого электролита в жидкое (расплавленное) состояние достигается нагреванием, а не действием электрического тока). В расплавленном состоянии хлорид калия распадается на свободные ионы K + и Cl − . При включении электрического тока положительно заряженные катионы K + устремляются к отрицательно заряженному катоду, на котором происходит их восстановление, соответственно отрицательно заряженные анионы Cl − направляются к положительно заряженному аноду, на котором происходит их окисление:

Аналогично выглядят схемы электролиза расплавов галогенидов других металлов, например хлорида меди:

CuCl 2 Cu + Cl 2 ↑

В базовом школьном курсе химии особенности электролиза водных растворов электролитов не рассматриваются, приводятся только результирующие уравнения реакций электролиза галогенидов щелочных металлов, например:

2KCl + 2H 2 O 2KOH + H 2 ↑ + Cl 2 ↑

В этом случае в катодном пространстве образуется щелочь, на катоде выделяется водород, а на аноде — хлор.

Аналогично происходит электролиз водных растворов всех солей состава MeX n , где Me — щелочной или щелочноземельный металл, а X — анионы Cl − , Br − , I − (но не F − ), S 2− .

Если же соль MeX n образована щелочным или щелочноземельным металлом, а анион X — SO 4 2 − , PO 4 3 − , NO 3 − и другие оксоанионы, а также F − , то происходит электролиз воды (соль в электролизе не участвует):

2H 2 O 2H 2 ↑ + O 2 ↑

В промышленности электролиз используется для получения щелочей (KOH, NaOH), водорода, галогенов (чаще хлора), активных металлов — щелочных, щелочноземельных и алюминия:

2Al 2 O 3 4Al + 3O 2 ↑

Электролизом воды получают особо чистые водород и кислород. Кроме того, электролизом проводят очистку металлов, полировку их поверхности, покрытие одного металла другим (никелирование, серебрение, хромирование). Осаждением металлов на поверхности изделий занимается гальванотехника, а сами такие покрытия называются гальваническими .

Пример 8.12. При электролизе водного раствора, содержащего BaCl 2 химическим количеством 0,1 моль, на электродах выделились газы общей массой 5,11 г. Рассчитайте выход щелочи.

Решение . Записываем уравнение реакции и проводим расчеты:

Если образовалось x моль Ba(OH) 2 , то столько же образовалось по отдельности H 2 и Cl 2 . Имеем:

m (H 2 ) + m (Cl 2 ) = 2 x + 71 x или 2 x + 71 x = 5,11 (г).

Теоретически из 0,1 моль BaCl 2 могло образоваться 0,1 моль Ba(OH) 2 , поэтому выход щелочи:

η = n [ Ba(OH ) 2 ] практ n [ Ba(OH ) 2 ] теор = 0 ,07 0,1 = 0 ,7 (70 %).

Пример 8.13. Какая масса меди выделилась на катоде при электролизе расплава CuCl 2 , если катод отдал 0,05 моль электронов?

Решение. На катоде протекает процесс:

Видим, что 1 моль меди образуется, если катод отдал 2 моль электронов.

1 моль Cu — 2 моль е

x = 0,05 ⋅ 1 2 = 0,025 (моль).

m (Cu) = n (Cu) ⋅ M (Cu) = 0,025 · 64 = 1,6 (г)

Электролиз водных растворов электролитов — процесс более сложный, чем электролиз расплавов, поскольку в этом случае на электродах могут окисляться или восстанавливаться молекулы воды. Какие именно электрохимические процессы будут протекать на электродах, зависит от природы катиона и аниона электролита. Из нескольких возможных процессов первым будет протекать тот, осуществление которого связано с наименьшей затратой энергии. Иными словами, в первую очередь на катоде будут восстанавливаться более сильные окислители, а на аноде окисляться более сильные восстановители.

На практике для описания процессов, протекающих на катоде в нейтральных средах, можно руководствоваться следующими правилами.

1. Ионы металлов, расположенных в ряду активности от Li + до Al 3+ (включительно), в водных растворах на катоде не восстанавливаются. При электролизе растворов таких электролитов на катоде восстанавливаются молекулы воды:

2Н 2 О + 2 е Н 2 ↑ + 2ОН −

Таким образом, щелочные, щелочноземельные металлы, магний и алюминий не могут быть получены электролизом водных растворов своих соединений. Перечисленные металлы в промышленности получают электролизом расплавов.

2. Катионы металлов, расположенных в ряду активности после Al 3+ до Н + , восстанавливаются на катоде совместно с молекулами воды.

3. Ионы металлов, расположенных в ряду активности после водорода, восстанавливаются на катоде без участия воды в электрохимическом процессе.

4. Если водный раствор содержит катионы разных металлов, то при электролизе они выделяются на катоде в порядке ослабления их окислительных свойств, т.е. справа налево по ряду активности металлов. Так, из смеси катионов Ag + , Cu 2+ и Fe 2+ сначала будут восстанавливаться катионы серебра, затем — катионы меди и последними — катионы Fe 2+ .

Характер процессов на аноде зависит как от природы анионов, так и от материала анода. Различают нерастворимые (инертные) и растворимые аноды.

Нерастворимые аноды изготавливают из угля, графита, платины, золота; такие электроды сами не посылают электроны во внешнюю цепь, а лишь участвуют в их передаче.

При описании процессов на инертных анодах можно руководствоваться следующими правилами:

1. В первую очередь окисляются простые, не содержащие кислород анионы, в порядке ослабления их восстановительных свойств:

S 2− → I − → Br − → Cl −

Иными словами, если раствор содержит ионы S 2− и Cl − , то сначала на аноде будут окисляться анионы S 2− .

2. При электролизе водных растворов, содержащих ионы F − , а также оксоанионы ( CO 3 2 − , NO 3 − , SO 4 2 − , PO 4 3 − и др.), на аноде окисляются молекулы воды:

2Н 2 О − 4 е О 2 + 4Н +

В щелочных средах на аноде в первую очередь окисляются гидроксид-ионы:

4ОН − − 4 е О 2 ↑ + 2Н 2 О

а в кислых растворах на катоде в первую очередь восстанавливаются катионы водорода:

2Н + + 2 е Н 2 ↑.

Рассмотрим примеры электролиза водных растворов различных соединений металлов с инертным анодом ( — символ постоянного электрического тока).

Молекулярное уравнение электролиза получили, связав Cl − -ионы в левой части и OH − -ионы в правой с ионами Na + , которые в электролизе не участвуют.

Таким образом, при электролизе водного раствора NaCl, наряду с выделением водорода и хлора, в катодном пространстве накапливается щелочь (NaОН).

Читайте также:  Сварка инвертором это постоянный или переменный ток

Следовательно, электролиз водного раствора Na 2 SO 4 сводится к разложению воды.

Пример 8.16. Раствор CuSO 4

В этом случае, наряду с выделением меди и кислорода, в анодном пространстве образуется серная кислота.

Для сравнения приведем схему электролиза расплава NaOH:

Рассмотрим примеры электролиза растворов солей, катион которых восстанавливается вместе с молекулами воды.

На катоде принято всего четыре электрона — столько же, сколько отдано на аноде, поэтому дополнительные коэффициенты равны единице. В правой части суммарного ионного уравнения две группы OH − и два иона H + образуют две молекулы воды. Сократив обе части равенства на это число молекул воды, получим:

Zn 2+ + 2H 2 O = Zn + H 2 + O 2 + 2H +

ZnSO 4 + 2H 2 O Zn + Н 2 ↑ + О 2 ↑ + Н 2 SO 4

При электролизе с растворимым анодом (анод из меди, никеля, цинка, серебра, железа и других металлов, кроме платины и золота), всегда, независимо от природы аниона, происходит окисление атомов металла, из которого сделан анод. Это объясняется тем, что все металлы (кроме Pt и Au) окисляются легче, чем молекулы воды и анионы кислотных остатков:

При этом катионы Me n + переходят в раствор и масса анода уменьшается. Электролиз с растворимым анодом используется для очистки (рафинирования) металлов (меди, никеля и др.). В этом случае анодом является кусок неочищенного металла, а катодом — чистый металл. В процессе электролиза анод растворяется, а перешедшие в раствор катионы металла восстанавливаются на катоде. Пример электролиза водного раствора сульфата меди CuSO 4 с медным анодом:

анод (+): Cu 0 − 2e = Cu 2+ (растворение анода),

катод (−): Cu 2+ + 2e = Cu 0 (осаждение меди на катоде).

Таким образом, в результате электролиза на катоде выделяется чистая медь.

Источник

Электролиз растворов
и расплавов солей (2 ч)

Цели первого урока: научить писать схемы электролиза растворов и расплавов солей и применять полученные знания для решения расчетных задач; продолжить формирование навыков работы с учебником, тестовыми материалами; обсудить применение электролиза в народном хозяйстве.

П л а н п е р в о г о у р о к а

1. Повторение изученных способов получения металлов.

2. Объяснение нового материала.

3. Решение задач из учебника Г.Е.Рудзитиса, Ф.Г.Фельдмана «Химия-9» (М.: Просвещение, 2002), с. 120, № 1, 2.

4. Проверка усвоения знаний на тестовых заданиях.

5. Сообщение о применении электролиза.

Цели первого урока: научить писать схемы электролиза растворов и расплавов солей и применять полученные знания для решения расчетных задач; продолжить формирование навыков работы с учебником, тестовыми материалами; обсудить применение электролиза в народном хозяйстве.

ХОД ПЕРВОГО УРОКА

Повторение изученных способов получения металлов на примере получения меди из оксида меди(II).

Запись уравнений соответствующих реакций:

Еще один способ получения металлов из растворов и расплавов их солей – электрохимический, или электролиз.

Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, происходящий на электродах при пропускании электрического тока через расплав или раствор электролита.

Электролиз расплава хлорида натрия:

катод (–) (Na + ): Na + + е = Na 0 ,

анод (–) (Cl – ): Cl – – е = Cl 0 , 2Cl 0 = Cl2;

Электролиз раствора хлорида натрия:

катод (–) (Na + ; Н + ): H + + е = H 0 , 2H 0 = H2

анод (+) (Cl – ; OН – ): Cl – – е = Cl 0 , 2Cl 0 = Cl2;

Электролиз раствора нитрата меди(II):

катод (–) (Cu 2+ ; Н + ): Cu 2+ + 2е = Cu 0 ,

анод (+) ( OН – ): OH – – е = OH 0 ,

Эти три примера показывают, почему электролиз проводить выгоднее, чем осуществлять другие способы получения металлов: получаются металлы, гидроксиды, кислоты, газы.

Мы писали схемы электролиза, а теперь попробуем написать сразу уравнения электролиза, не обращаясь к схемам, а только используя шкалу активности ионов:

Примеры уравнений электролиза:

Решение задач из учебника Г.Е.Рудзитиса и Ф.Г.Фельдмана (9-й класс, с. 120, № 1, 2).

Задача 1. При электролизе раствора хлорида меди(II) масса катода увеличилась на 8 г. Какой газ выделился, какова его масса?

(Cu) = 8/64 = 0,125 моль,

m(Cl2) = 0,125•71 = 8,875 г.

Ответ. Газ – хлор массой 8,875 г.

Задача 2. При электролизе водного раствора нитрата серебра выделилось 5,6 л газа. Сколько граммов металла отложилось на катоде?

(Ag) = 4 (O2) = 4•25 = 1 моль,

m(Ag) = 1•107 = 107 г.

Ответ. 107 г серебра.

Тестирование

Вариант 1

1. При электролизе раствора гидроксида калия на катоде выделяется:

а) водород; б) кислород; в) калий.

2. При электролизе раствора сульфата меди(II) в растворе образуется:

а) гидроксид меди(II);

б) серная кислота;

3. При электролизе раствора хлорида бария на аноде выделяется:

а) водород; б) хлор; в) кислород.

4. При электролизе расплава хлорида алюминия на катоде выделяется:

а) алюминий; б) хлор;

в) электролиз невозможен.

5. Электролиз раствора нитрата серебра протекает по следующей схеме:

Вариант 2

1. При электролизе раствора гидроксида натрия на аноде выделяется:

а) натрий; б) кислород; в) водород.

2. При электролизе раствора сульфида натрия в растворе образуется:

а) сероводородная кислота;

б) гидроксид натрия;

3. При электролизе расплава хлорида ртути(II) на катоде выделяется:

а) ртуть; б) хлор; в) электролиз невозможен.

4. При электролизе раствора нитрата серебра на катоде выделяется:

а) серебро; б) водород; в) кислород.

5. Электролиз раствора нитрата ртути(II) протекает по следующей схеме:

Вариант 3

1. При электролизе раствора нитрата меди(II) на катоде выделяется:

а) медь; б) кислород; в) водород.

2. При электролизе раствора бромида лития в растворе образуется:

б) бромоводородная кислота;

в) гидроксид лития.

3. При электролизе расплава хлорида серебра на катоде выделяется:

а) серебро; б) хлор; в) электролиз невозможен.

4. При электролизе раствора хлорида алюминия алюминий выделяется на:

а) катоде; б) аноде; в) остается в растворе.

5. Электролиз раствора бромида бария протекает по следующей схеме:

Вариант 4

1. При электролизе раствора гидроксида бария на аноде выделяется:

а) водород; б) кислород; в) барий.

2. При электролизе раствора йодида калия в растворе образуется:

а) йодоводородная кислота;

Читайте также:  Цепь переменного тока с емкостью конспект

б) вода; в) гидроксид калия.

3. При электролизе расплава хлорида свинца(II) на катоде выделяется:

а) свинец; б) хлор; в) электролиз невозможен.

4. При электролизе раствора нитрата серебра на катоде выделяется:

а) серебро; б) водород; в) кислород.

5. Электролиз раствора сульфида натрия протекает по следующей схеме:

Ответы

Вариант Вопрос 1 Вопрос 2 Вопрос 3 Вопрос 4 Вопрос 5
1 а б б а б
2 б б а а б
3 а в а в а
4 б в а а а

Применение электролиза в народном хозяйстве

1. Для защиты металлических изделий от коррозии на их поверхность наносят тончайший слой другого металла: хрома, серебра, золота, никеля и т.д. Иногда, чтобы не расходовать дорогие металлы, производят многослойное покрытие. Например, внешние детали автомобиля сначала покрывают тонким слоем меди, на медь наносят тонкий слой никеля, а на него – слой хрома.

При нанесении покрытий на металл электролизом они получаются ровными по толщине, прочными. Таким способом можно покрывать изделия любой формы. Эту отрасль прикладной электрохимии называют гальваностегией.

2. Кроме защиты от коррозии гальванические покрытия придают красивый декоративный вид изделиям.

3. Другая отрасль электрохимии, близкая по принципу к гальваностегии, названа гальванопластикой. Это процесс получения точных копий различных предметов. Для этого предмет покрывают воском и получают матрицу. Все углубления копируемого предмета на матрице будут выпуклостями. Поверхность восковой матрицы покрывают тонким слоем графита, делая ее проводящей электрический ток.

Полученный графитовый электрод опускают в ванну с раствором сульфата меди. Анодом служит медь. При электролизе медный анод растворяется, а на графитовом катоде осаждается медь. Таким образом получается точная медная копия.

С помощью гальванопластики изготавливают клише для печати, грампластинки, металлизируют различные предметы. Гальванопластика открыта русским ученым Б.С.Якоби (1838).

Изготовление штампов для грампластинок включает нанесение тончайшего серебряного покрытия на пластмассовую пластинку, чтобы она стала электропроводной. Затем на пластинку наносят электролитическое никелевое покрытие.

Чем следует сделать пластинку в электролитической ванне – анодом или катодом?

(О т в е т. Катодом.)

4. Электролиз используют для получения многих металлов: щелочных, щелочно-земельных, алюминия, лантаноидов и др.

5. Для очистки некоторых металлов от примесей металл с примесями подключают к аноду. Металл растворяется в процессе электролиза и выделяется на металлическом катоде, а примесь остается в растворе.

6. Электролиз находит широкое применение для получения сложных веществ (щелочей, кислородсодержащих кислот), галогенов.

Схема электролиза воды

Цели урока. Провести электролиз воды, показать гальваностегию на практике, закрепить знания, полученные на первом уроке.

Оборудование. На столах учащихся: плоская батарейка, два провода с клеммами, два графитовых электрода, химический стакан, пробирки, штатив с двумя лапками, 3%-й раствор сульфата натрия, спиртовка, спички, лучина.

На столе учителя: то же + раствор медного купороса, латунный ключ, медная трубка (кусок меди).

Инструктаж учащихся

1. Прикрепить провода клеммами к электродам.

2. Электроды поставить в стакан, чтобы они не соприкасались.

3. Налить в стакан раствор электролита (сульфата натрия).

4. В пробирки налить воды и, опустив их в стакан с электролитом кверху дном, надеть их на графитовые электроды поочередно, закрепив верхний край пробирки в лапке штатива.

5. После того как прибор будет смонтирован, концы проводов прикрепить к батарейке.

6. Наблюдать выделение пузырьков газов: на аноде их выделяется меньше, чем на катоде. После того как в одной пробирке почти вся вода вытеснится выделяющимся газом, а в другой – наполовину, отсоединить провода от батарейки.

7. Зажечь спиртовку, осторожно снять пробирку, где вода почти полностью вытеснилась, и поднести к спиртовке – раздастся характерный хлопок газа.

8. Зажечь лучину. Снять вторую пробирку, проверить тлеющей лучиной газ.

Задания для учащихся

1. Зарисовать прибор.

2. Написать уравнение электролиза воды и пояснить, почему надо было проводить электролиз в растворе сульфата натрия.

3. Написать уравнения реакций, отражающие выделение газов на электродах.

Учительский демонстрационный эксперимент
(могут выполнять лучшие ученики класса
при наличии соответствующего оборудования)

1. Подсоединить клеммы проводов к медной трубке и латунному ключу.

2. Опустить трубку и ключ в стакан с раствором сульфата меди(II).

3. Подсоединить вторые концы проводов к батарейке: «минус» батарейки к медной трубке, «плюс» к ключу!

4. Наблюдать выделение меди на поверхности ключа.

5. После выполнения эксперимента вначале отсоединить клеммы от батарейки, затем вынуть ключ из раствора.

6. Разобрать схему электролиза с растворимым электродом:

CuSО4 = Сu 2+ +

анод (+): Сu 0 – 2e = Cu 2+ ,

катод (–): Cu 2+ + 2e = Сu 0 .

Суммарное уравнение электролиза с растворимым анодом написать нельзя.

Электролиз проводился в растворе сульфата меди(II), поскольку:

а) нужен раствор электролита, чтобы протекал электрический ток, т.к. вода является слабым электролитом;

б) не будут выделяться какие-либо побочные продукты реакций, а только медь на катоде.

Ученик 9-го класса проводит
практическую работу
«Электролиз воды»

7. Для закрепления пройденного написать схему электролиза хлорида цинка с угольными электродами:

катод (–): Zn 2+ + 2e = Zn 0 ,

анод (+): 2Cl – – 2e = Cl2.

Суммарное уравнение реакции в данном случае написать нельзя, т.к. неизвестно, какая часть общего количества электричества идет на восстановление воды, а какая – на восстановление ионов цинка.

Схема демонстрационного эксперимента

Домашнее задание

1. Написать уравнение электролиза раствора, содержащего смесь нитрата меди(II) и нитрата серебра, с инертными электродами.

2. Написать уравнение электролиза раствора гидроксида натрия.

3. Чтобы очистить медную монету, ее надо подвесить на медной проволоке, присоединенной к отрицательному полюсу батареи, и опустить в 2,5%-й раствор NаОН, куда следует погрузить также графитовый электрод, присоединенный к положительному полюсу батареи. Объясните, каким образом монета становится чистой. (Ответ. На катоде идет восстановление ионов водорода:

Водород вступает в реакцию с оксидом меди, находящимся на поверхности монеты:

Этот способ лучше, чем чистка порошком, т.к. не стирается монета.)

Источник

Расплав хлорида калия проводит электрический ток или нет

Восстановить химический элемент — это значит доставить его атомам или ионам электроны. Окислить элемент — это значит отщепить от его атомов или ионов электроны. То и другое можно осуществить не только при помощи обычных химических реакций, но и действием электрического тока. Нальем в U-образную трубку (рис. 5) раствор хлорида меди (II), погрузим в каждое колено угольный электрод и присоединим оба электрода проводами к аккумулятору. Электрод, служивший катодом, будет покрываться слой за слоем красной металлической медью, а на аноде будет выделяться свободный хлор, обнаруживаемый по запаху. При действии электрического тока происходит химическая реакция — хлорид меди (II) разлагается на медь и хлор:

Читайте также:  Кто впервые открыл электрический ток

Рис. 5. Прибор для электролиза
Рис. 5. Прибор для электролиза

Рассмотрим, что при этом происходит с точки зрения электронной теории. Аккумулятор, действуя наподобие «электронного насоса», как бы перекачивает электроны из одного электрода в другой. Электрод, из которого электроны «выкачиваются», заряжается положительно и становится анодом; электрод, в который электроны «накачиваются», заряжается отрицательно и становится катодом.

Хлорид меди (II) в растворе диссоциирован на ионы меди и ионы хлора:

Беспорядочное движение ионов при включении тока становится направленным. Положительно заряженные ионы меди направляются к отрицательно заряженному электроду — катоду, а отрицательно заряженные ионы хлора — к положительно заряженному — аноду. Достигнув катода, ионы меди захватывают от него электроны, т. е. восстанавливаются, превращаясь в электронейтральные атомы меди:

Cu 2+ +2 = Cu 0 (3)

На поверхности катода отлагается металлическая медь. (То же самое, очевидно, будет происходить на катоде при замене в растворе хлорида меди (II) любой другой растворимой солью меди.) Анионы хлора, достигнув анода, наоборот, отдают по одному электрону, т. е. окисляются и тоже превращаются из ионов в электронейтральные атомы, которые, соединяясь попарно, образуют молекулы свободного хлора:

Сl — — = Сl 0 , Сl + Сl = Сl2 (4)

(Очевидно, что то же самое будет происходить на аноде, если в растворе хлорид меди (II) заменить любым другим растворимым хлоридом.)

Если теперь просуммировать левые и правые части уравнений 2, 3, и 4, то получим приведенное выше итоговое уравнение 1 (проверьте!).

Окислительно-восстановительные реакции под действием электрического тока называются электролизом. Прохождение электрического тока через растворы или расплавы электролитов всегда сопровождается электролизом: на катоде происходит восстановление, на аноде — окисление.

Подвергнем теперь электролизу в той же U-образной трубке вместо раствора хлорида меди (II) раствор иодида калия, добавив в одно колено трубки, куда будет погружен катод, раствор фенолфталеина, а в другое, куда будет погружен анод, раствор крахмала. По включении тока отрицательный электрод — катод — покроется пузырьками газа — это водород. Раствор вблизи катода окрасится в малиновый цвет: в нем появилась щелочь, очевидно, едкое кали КОН. А около анода раствор окрасится в синий цвет, значит, здесь выделился свободный иод. Таким образом, при электролизе водного раствора иодида калия мы получаем три продукта: на катоде водород и едкое кали, на аноде — свободный иод.

Почему же в этом случае, в отличие от электролиза раствора хлорида меди (II), на катоде выделяется не металл (калий), а водород?

Иодид калия диссоциирует на ионы калия К + и ионы иода I — :

Диссоциирует на ионы, хотя и в ничтожной степени и вода:

H2O H + + OH —

Поэтому в растворе присутствуют четыре вида ионов: катионы калия К + и водорода Н + и анионы иода I — и гидроксила ОН — . В проведении тока раствором участвуют все содержащиеся в нем ионы, но главным образом, те, концентрация которых велика: в нашем случае ионы калия и иода. Разряжаются же на электродах те ионы, разрядка которых требует меньшей затраты энергии, хотя бы концентрация их в растворе была мала. Ионы иода легче отдают электроны, чем ионы гидроксила. Поэтому на аноде отдают электроны, т. е. окисляются, ионы иода:

2I — — 2 = 2I 0 ; 2I 0 = I2

Принимают же электроны легче ионы водорода, чем ионы калия. Поэтому ионы калия, направляющиеся при электролизе к катоду, будут скапливаться у катода, но разряжаться на нем не будут. Захватывать электроны, т. е. восстанавливаться, будут ионы водорода:

2Н + + 2 = 2Н 0 ; 2Н 0 = Н2

Соединяясь попарно, атомы водорода образуют молекулы Н2.

Концентрация ионов водорода в нашем растворе очень мала. Но их убыль у катода в результате разрядки тотчас восполняется расщеплением новых и новых молекул воды на ионы Н + и ОН — , вследствие чего разрядка ионов Н + на катоде идет безостановочно. Одновременно вблизи катода происходит накопление ионов гидроксила.

Суммарно электролиз водного раствора иодида калия можно выразить уравнением:

При электролизе водных растворов бескислородных кислот и их солей (кроме НF) на аноде окисляются ионы кислотного остатка, а при электролизе водных растворов высших кислородных кислот и их солей ионы гидроксида.

Из изложенного можно сделать следующие выводы. Электролизу подвергаются только электролиты. Образующим их ионам предварительно должна быть обеспечена свободная подвижность. Это достигается двумя способами: электролит должен быть либо растворен в воде, либо расплавлен.

Электролиз растворов электролитов проводить легче, чем электролиз их расплавов, так как электролиты — соли и щелочи — плавятся при очень высоких температурах. Но не всякий элемент может быть получен в свободном состоянии электролизом водных растворов его соединений. Очевидно, что таким путем нельзя получить, например, щелочные металлы. В таких случаях прибегают к электролизу расплавов.

  1. Разберите, из каких процессов слагается электролиз водных растворов: а) иодистоводородной кислоты, б) хлорида калия.
  2. В раствор хлорида никеля (II) NiCl2 погрузили стальное изделие и угольный стержень. Изделие присоединили проводником к отрицательному полюсу аккумулятора, а стержень — к положительному. Изделие покрылось слоем никеля. Разберите, из каких процессов слагается электролиз. Каков его практический результат?
  3. Посредством электролиза водного раствора хлорида натрия в промышленности получаются три ценных продукта. Какие именно? (Составьте схему электролиза по примеру схемы для иодида калия.)

Источник