Электролиз. Легенда

1.

Электролиз

2.

Легенда
• “Некий мастер, имя которого история не сохранила, принес
римскому императору Тиберию, правившему в начале I века
н.э., чашу из металла, напоминающего серебро, но только
более легкого. Подарок стоил жизни изобретателю: Тиберий
приказал казнить его, а мастерскую уничтожить, поскольку
боялся, что новый металл может обесценить серебро
императорской сокровищницы”. Согласно рассказу Плиния
Старшего, этот металл, похожий на серебро, был получен из
“глинистой земли ”.

3.

Легенда
Сегодня мы вторгаемся в область
электрохимии и рассмотрим явление
электролиза.
• Но история не знает безвозвратных потерь. В
1827 году немецкий ученый Фридрих Вёлер
получает несколько граммов, а через
несколько лет уже несколько килограммов
нового
легкого,
прочного,
блестящего
металла. Но металл стоил также дорого, как
серебро. Французы изготовили из него кирасы
охранникам императора и игрушку наследнику
Его Величества.

4.

Электролиз
• это процесс, в результате которого
происходит разложение вещества под
действием постоянного электрического
тока.
Разложить можно практически любое вещество,
поместив его в электролизер. Но в каком виде?
Обычно в жидком, т.е. в виде раствора или расплава
Различают 2 типа электролиза:
электролиз расплава и электролиз
растворов электролитов.
Электролиз проводят в
особых приборах –
электролизерах.

5.

• в раствор электролита опускаются
электроды, соединенные с источником
постоянного электрического тока.
• Анод – это электрод, на котором
происходит процесс окисления. При
электролизе анод заряжен
положительно.
• Катод – это электрод, на котором
происходит процесс восстановления.
При электролизе катод заряжен
отрицательно.
• В межэлектродном пространстве
находится диссоциирующий на ионы
электролит.
Катионы, заряженные положительно, перемещаются в сторону катода, а
анионы, заряженные положительно, в сторону анода. На катоде будет
происходить электрохимическое восстановление катионов или молекул воды, а
на аноде электрохимическое окисление анионов или молекул воды

6.

Электролиз расплава хлорида калия

7.

Электролиз расплавов оксидов
На катоде идет восстановление катионов металла:
• Men++ nē = Me0 , т.е. на катоде выделяется металл.
• На аноде окисляется кислород: O –2 –2ē = O2
2K2O = 4K + O2

8.

Электролиз расплавов оснований
• На катоде традиционно восстанавливается
металл: Men+ +nē = Me0
• На аноде будет окисляться кислород в
составе гидроксид-группы:
4OH− −4ē =2H2O + O2

9.

Электролиз расплавов солей
1. Электролиз расплава бескислородной соли:
На катоде всегда восстанавливается металл:
Men+ + nē = Me0
На аноде окисляется бескислородный анион:
A n– – nē = A0
Например: Электролиз расплава NaCl:
2NaCl = 2Na + Cl2

10.

Электролиз расплавов солей
• 2.Электролиз расплава кислородсодержащей соли (элемент аниона
находится не в высшей степени окисления):
• На катоде всегда восстанавливается металл:
Men++ nē = Me0
• На аноде будет окисляться элемент аниона:
SO3 2– – 2ē = SO3 0
Например, электролиз расплава сульфита натрия:
Na2SO3 = 2Na + SO3
Сера S в сульфите имеет степень окисления +4, при электролизе она
окисляется до +6 (SO3).

11.

Электролиз расплавов солей
• 3. Электролиз расплава кислородсодержащей соли (элемент аниона в
высшей степени окисления):
• На катоде всегда восстанавливается металл:
Men++ nē = Me0
• На аноде: т.к. элемент уже в высшей степени окисления, то окисляться
будет кислород, например:
2CO3 –2 – 4ē = 2CO2 + O2
Например, электролиз расплава карбоната натрия: 2Na2CO3 = 4Na + 2CO2+ O2
Важно понимать, что эти реакции не идут сами по себе. Их протекание
возможно только при действии электрического тока.

12.

Электролиз растворов

13.

Электролиз растворов

14.

Электролиз растворов

15.

Задания для
тренировки