Электролиз. Электролит

1. ЭЛЕКТРОЛИЗ

Автор: преподаватель химии лицея-интерната
при СГТУ, доцент Никитина Л. В.

2.

Электролизом называют
совокупность
окислительновосстановительных
процессов, происходящих
на электродах под
действием постоянного
электрического тока.

3.

ЭЛЕКТРОЛИЗЕР –
электрохимическая
ячейка, в которой
проводят электролиз
растворов или
расплавов веществ.

4. СОСТАВ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА

ЭЛЕКТРОЛИТ – раствор или
расплав вещества,
который проводит
электрический ток
вследствие распада
молекул данного вещества
на ионы (катионы и
анионы)

5.

АНОД – электрод, который
подключен к положительному
полюсу источника питания
(ПРОЦЕСС ОКСИЛЕНИЯ)
КАТОД - электрод, который
подключен отрицательному
полюсу источника питания
(ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ)

6. Схема электролизера

7. ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВОВ

ПРИМЕР: схема электролиза
расплава хлорида магния MgCl2
В расплаве данного электролита
содержатся ионы: Mg и Сl.
Катионы Mg движутся к катоду, а
анионы Сl - к аноду

8.

КАТОД (-) : процесс восстановления
Mg + 2e
Mg
АНОД (+) : процесс окисления
2Сl - 2e
Cl2
MgCl2
Mg + Cl2

9. ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРОВ

В данном случае в
окислительновосстановительных процессах,
происходящих на электродах
возможно участие молекул
ВОДЫ (Н2О)

10. Возможные процессы на катоде

1. Если металл расположен в
ряду напряжений после
водорода (Cu, Hg, Ag, Pt, Au),
то восстанавливаются
катионы данного металла
Сu + 2e
Cu

11.

2. Если металл расположен от
начала ряда напряжений до Al
включительно (Li, Na, K, Mg и др.),
то на катоде происходит процесс
восстановления молекул Н2О:
2Н2О + 2е
H2
+
2OH

12.

3. Если металл расположен в
ряду напряжений между Al и
водородом (Zn, Fe, Ni, Mn и
др.), то на катоде происходят
процессы восстановления
молекул Н2О и ионов данного
металла:
2Н2О + 2е
H2
+ 2e
Zn
Zn
+
2OH

13.

14. Возможные процессы на аноде

1. Если анод растворимый (Fe,
Zn, Al, Сu и др.), то
окисляется металл анода,
несмотря на природу аниона:
Сu - 2e
Cu

15.

2. Если анод не растворяется (инертный –
графит, Au, Pt и др.), то:
• анионы, не содержащие кислород (F ,
Cl , S и др.), окисляются на аноде
2Cl - 2e
Cl2
• анионы, содержащие кислород
(SO4 , NO3 и др.) не окисляются на аноде, а
окисляются молекулы воды
2Н2О - 4е
O2
+
4H

16.

ПРИМЕР: схема электролиза раствора
сульфата магния MgSO4
В растворе существуют ионы Mg и SO4
КАТОД (-) : процесс восстановления
2Н2О + 2е
H2
+
2OH
2
АНОД (+) : процесс окисления
2Н2О - 4е
2MgSO4 + 6Н2О
O2
+
4H
1
2 H2 + O2 + 2Mg(OH)2 + 2H2SO4

17. Применение электролиза

1. Получение металлов (Al, Mg, Na,Cd)
2. Получение H2, галогенов, щелочей
3. Очистка металлов
(рафинирование)
4. Нанесение защитных покрытий на
металлические изделия
5. Получение металлических копий