Электролиз расплавов

Раздерем данный вопрос на следующих примерах:

1) Электролиза расплава NaCl с инертными электродами.

К) Na+ e = Na, А) 2Сl- 2e = Сl.

На катоде идет процесс восстановления, а на аноде – окисления.

При электролизе данного соединения получается металлический натрий и свободный хлор.

2) Химизм промышленного получение алюминия.

К) Аl+ 3e = Аl, a) 2О- 4e = О₂.

Температура плавления оксида алюминия около 2050 ⁰С. Для снижения температуры плавления электролита до 960 ⁰С электролизу подвергают смесь оксида алюминия (10% по массе) с криолитом (Nа[АlF₆]). Алюминий, имеющий большую плотность чем электролит, собирается на дне электролизера.

2 Электролиз водных растворов

В случае водных растворов наблюдается конкуренция между ионами растворенного вещества и воды за процесс окисления и восстановления. При этом следует учитывать, что металл анода тоже может окисляться – растворимый анод. К нерастворимым анодам относятся: углерод, золото, платина, свинец в растворе серной кислоты и др.

Последовательность разрядки водных растворов ионов в ходе электролиза согласуется со следующей схемой:

1) Катионы:

– от лития до Аl не восстанавливаются, так как идет электролиз воды;

– от Мn до водорода – наряду с восстановлением металла идет восстановление воды;

– металлы после водорода – идет практически полное восстановление металла.

2) Анионы:

– анод растворимый – вначале происходит окисление металла анода;

– анод нерастворимый – вначале окисляются анионы бескислородных кислот (I^-, Вr^-, Cl^-) за исключением F^- , далее идет окисление ОН^- и Н₂О и затем окисляются анионы кислородсодержащих кислот (SO₄^2–, NO₃^– и др.) и F^-.

Разберем различные случаи электролиза водных растворов:

1) Электролиз водного раствора NaCl с инертными электродами.

К) 2Н₂О + 2e = Н₂ + 2ОН, А) 2Сl- 2e = Сl₂.

Вторичная реакция в ходе электролиза — NaОН= NaОН.

Таким образом в ходе электролиза водного раствора NaОН с инертными электродами образуются: Н₂, Сl₂ и NaОН.

Дата добавления: 2013-12-12