Elettracompany.com

Компьютерный справочник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электролиз расплавов и растворов видеоурок

Урок по химии , тема » Электролиз»11 класс

При пользовании «Инфоуроком» вам не нужно платить за интернет!

Минкомсвязь РФ: «Инфоурок» включен в перечень социально значимых ресурсов .

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Гимназия №7 г. Подольска

по теме: «Электролиз »

(с применением компьютерных технологий)

Разработан: учителем химии

1.Изучение процесса электролиза в контексте подготовке выпускников к ЕГЭ по химии

2.Использование информационно–компьютерных технологий с целью повышения эффективности усвоения учебного материала.

3.Применение дидактического материала, тестов, при закреплении изученного материала.

-научить учащихся определять процессы, происходящие на электродах, составлять суммарные уравнения реакции электролиза;

— научить учащихся пользоваться опорными знаниями, составлять опорный конспект урока;

— углубить знания окислительно-восстановительных процессов, понимания практического значения электролиза в природе и жизни человека;

-развивать мышление учащихся ,научить их делать логические выводы из наблюдений;

-закрепить умения работы с опорными конспектами и учебной литературой

Тип урока: изучение нового материала

Вид урока: проблемно-исследовательский

1.Компьютер, проектор, экран.

3. Опорные конспекты, задание с пояснением по теме электролиз, бланк химического диктанта ,тестовый практикум по ЕГЭ по теме» Электролиз» ( каждому ученику)

Урок построен на объяснении учителя с показом слайдов на экране. Химический диктант проводится на заранее подготовленных карточках и проверяется учащимися на уроке.

Формы и методы работы с учащимися:

1. Методы организации учебно-познавательной деятельности: словесные, наглядные и практические, проблемно-поисковые.

2. Методы контроля ( групповые и индивидуальные, самоконтроль)

Ход урока по теме «Электролиз».

Тема урока – «Электролиз» (слайд № 1).

Дается определение, объясняется значение слова «электролиз» (слайд №2).

Электролиз – это окислительно-восстановительные реакции, протекающие на электродах при пропускании через раствор или расплав электролита постоянного электрического тока.

«Электро — » означает электрический ток, а « — лиз» — разложение. Значит, «электролиз» означает – разложение электрическим током

Затем рассматриваем, какие бывают электроды (слайд № 3).

Катод – это отрицательнозаряженный электрод, анод – положительнозаряженный электрод. При электролизе электрическая энергия переходит в химическую. На катоде протекает процесс восстановления, т.е. процесс присоединения электронов. На аноде протекает процесс окисления, т.е. процесс отдачи электронов. Так как катод заряжен отрицательно, к нему стремятся положительнозаряженные ионы, называемые катионами. К положительнозаряженному аноду стремятся отрицательнозаряженные ионы, называемые анионами. Катод является восстановителем, т. е. он отдает электроны катионам. Анод является окислителем, т.е он принимает электроны от анионов. Т.е., достигнув электродов, ионы разряжаются, превращаясь в атомы или группы атомов.

Электроды бывают двух видов (слайд №4): активные и инертные, точнее, активным или растворимым может быть анод. Активным называется анод, материал которого может окисляться в ходе электролиза, в результате чего анод растворяется и в виде катионов переходит в раствор

Инертным называется анод, материал которого не претерпевает окисления в ходе электролиза. Инертные аноды делают из графита, угля, платины. .( показать электролизер с угольными электродами)

Существует два вида электролиза: электролиз расплавов и электролиз растворов (слайд № 5). Прежде чем рассмотреть примеры, вспомним, какой процесс называется электролитической диссоциацией .

Электролитическая диссоциация – это процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении.

Для того чтобы произошла диссоциация, необходимо, чтобы вещество было электролитом (должны быть заряженные частицы, т.к. электрический ток – это направленное движение заряженных частиц). Электролит надо расплавить или растворить, чтобы заряженные частицы свободно передвигались.

А для того, чтобы прошел электролиз, необходим постоянный электрический ток.

Рассмотрим электролиз расплава соли хлорида натрия NaCl (слайд №6, 7)). Прежде всего, составляем уравнение электролитической диссоциации.

K (-) Na + + ẽ → Na 2 восстановление

A (+) 2 Cl — -2ẽ → Cl 0 2↑ 1 окисление

2 Na + + 2 Cl — = 2 Na 0 + Cl 0 ↑

На катоде разряжаются катионы натрия, на аноде – анионы хлора, суммарное уравнение электролиза имеет вид:

2 NaCl → 2 Na 0 + Cl 2 0

Рассмотрим с помощью слайдов и учебника правила восстановления на катоде и окисления на аноде: ( для растворов)( СЛАЙД № 8, 9,10)

Ряд активности металлов:

Li , K , Ba , Ca , Na , Mg , Al , / Be , Mn , Zn , Cr , Fe , Cd , Co , Ni , Sn , P , H 2, / Sb , Cu , Hg , Ag , Pt , Au

Электролиз растворов электролитов

Правила восстановления катионов на катоде:

Li K Ca Na Mg Al

Li + K + Ca 2+ Na + Mg 2+ Al 3+

Mn Zn Fe Ni Sn Pb

Mn 2+ Zn 2+ Fe 2+ Ni 2+ Sn 2+ Pb 2+

Cu 2+ Hg 2+ 2 Ag + Pt 2+ Au 3+

2 H 2 O + 2 ẽ = H 2 ↑ + 2 OH —

Активные металлы — не восстанавливаются, восстанавливается вода

Восстанавливаются катионы металлов и вода

Неактивные металлы -восстанавливаются катионы металлов

Правила восстановления анионов на аноде:

a ) если анод не растворимый

Cl — , Br — , S — , I — …

Бескислородные (кроме F ) анионы окисляются

Анион n — — n ẽ → Анион 0

(кислород содержащие анионы – не окисляются, окисляется вода.)

В кислотной и нейтральной среде:

В щелочной сфере:

4 OH — — 4 ẽ = O 2↑ +4 H +

Вода – слабый электролит, на ионы практически не раскладывается.

Электролиз

Этот видеоурок доступен по абонементу

У вас уже есть абонемент? Войти

На уроке будет рассматриваться тема «Электролиз» из школьного курса химии 11 класса. В процессе занятия будут анализироваться процессы, происходящие при электролизе расплавов и растворов электролитов. Будут даны определения процесса электролиза, введено понятие о двух типах электродов.

Тема: Окислительно-восстановительные реакции

Урок: Электролиз

Понятие электролиза

Электролиз – это окислительно-восстановительная реакция, которая протекает под действием электрического тока на электродах, погруженных в раствор или расплав электролита.

Существует два типа электродов.

Анод – это электрод, на котором происходит окисление.

Катод – это электрод, на котором происходит восстановление. К аноду стремятся анионы, так как он имеет положительный заряд. К катоду стремятся катионы, потому что он заряжен отрицательно и, согласно законам физики, разноименные заряды притягиваются. В любом электрохимическом процессе присутствуют оба электрода. Прибор, в котором осуществляется электролиз, называется электролизер. Рис. 1.

Электролиз расплава

I. Процессы, происходящие при электролизе расплавов электролитов

В расплавах электролиты диссоциируют на ионы. Это термическая диссоциация электролитов. При пропускании электрического тока катионы восстанавливаются на катоде, так как принимают от него электроны. Анионы кислотного остатка и гидроксид-анионы окисляются на катоде, так как отдают ему свои электроны.

Пример №1. Электролиз расплава хлорида натрия

При термической диссоциации хлорида натрия образуются ионы натрия и хлора.

– на катоде выделяется натрий:

2 Na + + 2 e − → 2 Na

– на аноде выделяется хлор:

2 Cl − − 2 e − → Cl2

– суммарное ионное уравнение реакции (уравнение катодного процесса помножили на 2)

2 Na + + 2 Cl − → 2 Na 0 + Cl 0 2

Читать еще:  Йога асаны для начинающих видео уроки

2 NaCl 2 Na + Cl2

Пример №2. Электролиз расплава гидроксида калия

При диссоциации гидроксида калия образуются ионы калия и гидроксид ионы.

– на катоде выделяется калий:

– на аноде выделяется кислород и вода:

– суммарное ионное уравнение реакции (уравнение катодного процесса помножили на 4)

4К + + 4ОН − → 4 К 0 + О2 + 2Н2О

4КОН 4 К 0 + О2 + 2Н2О

Пример №3. Электролиз расплава сульфата натрия

При диссоциации расплава сульфата натрия образуются ионы натрия и сульфат-ионы.

– на катоде выделяется натрий:

– на аноде выделяется кислород и оксид серы (VI):

– суммарное ионное уравнение реакции (уравнение катодного процесса помножили на 4)

2 Na2SO44 Na 0 + 2SО32

Закономерности электролиза расплавов электролита

1. При электролизе расплавов щелочей и солей на катоде осаждается металл.

2. Анионы бескислородных кислот окисляются на аноде, давая соответствующее соединение, например, хлорид-анионы образуют хлор.

3. Анионы кислородсодержащих кислот образуют соответствующий оксид и кислород.

Электролиз раствора

II. Процессы, происходящие при электролизе растворов электролитов

При электролизе растворов электролитов, кроме интересующих нас соединений есть еще и вода, которая также может подвергаться электролизу. Поэтому, исходя из строения соединения, электролиз может протекать либо с ионами соли, либо с водой.

Процессы, происходящие на катоде

1. Катионы активных металлов, стоящие в ряду напряжений до алюминия, не разряжаются на катоде. См. рис. 2. В этом случае происходит только восстановление воды.

2. Катионы металлов, расположенных в ряду напряжений от алюминия до водорода, разряжаются в той или иной степени одновременно с молекулами воды. При этом одновременно происходят следующие процессы:

3. При наличии в растворе катионов металлов, расположенных в ряду напряжений после водорода, на катоде, прежде всего, происходит восстановление катионов этих металлов. Me n + +ne — →Me

Процессы, происходящие на аноде

Различают два типа анодов: инертный и активный. Инертный анод – это анод, материал которого не окисляется в процессе электролиза (Pt). Активный анод – это анод, который окисляется в процессе электролиза. Например, графит.

Электролиз с инертным анодом

В анодном процессе могут принимать участие анионы некоторых бескислородных кислот Cl — ,Br — ,I — , S 2- и гидроксид-ионы ОН — ( разряжаются только эти анионы), например:

2Br — — 2е — →Br2; 4ОН − − 4 e − → О2 +2Н2О (в щелочной среде)

Если в растворе присутствуют анионы F — ,SO 2- 4, NO — 3, PO4 3- , CO3 2- и некоторые другие, то окислению подвергается только вода:

2О — 4 e − → О2 + 4Н + (в нейтральной и кислой среде)

Электролиз с активным анодом

В случае с активным анодом, число конкурирующих окислительных процессов увеличивается до трех:

— Электрохимическое окисление материала анода

— Окисление воды с выделением кислорода

— Окисление анионов растворенного соединения

Написание таких процессов рассматривается в высшей школе.

Примеры написания уравнений электролиза

Приведем примеры электролиза раствора некоторых веществ.

Пример №1. Электролиз раствора хлорида натрия

При диссоциации хлорида натрия образуются ионы натрия и хлора.

2 Cl − − 2 e − → Cl2

– суммарное ионное уравнение реакции

2О +2 NaCl 2NaОН + Cl2↑ + Н2

По этой реакции получается гидроксид натрия и хлор.

Пример №2. Электролиз раствора сульфата меди (II).

– на катоде выделяется медь:

Сu 2 + + 2 e − → Cu 0

– на аноде выделяется кислород

– суммарное ионное уравнение реакции (уравнение катодного процесса помножили на 2)

2Сu 2 + + 2Н2О → 2 Cu 0 + О2 + 4Н +

2CuSO4 + 2Н2О 2Cu 0 +О2+ 2H2SO4

Пример №3. Электролиз раствора нитрата калия

При диссоциации нитрата калия образуются ионы калия и нитрат-ионы.

– суммарное ионное уравнение реакции (уравнение катодного процесса помножили на 2)

2О О2 ↑+2Н2

Это один из способов получения водорода.

Электролиз находит применение во многих отраслях промышленности: химической, металлургии, для изготовления деталей требуемой формы, для электрохимического покрытия металлов.

Подведение итога урока

На уроке была рассмотрена тема «Электролиз» из школьного курса химии 11 класса. В процессе занятия анализировались процессы, происходящие при электролизе расплавов и растворов электролитов. Были даны определения процесса электролиза, введено понятие о двух типах электродов.

Список литературы

1. Рудзитис Г.Е. Химия. Основы общей химии. 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 14-е изд. – М.: Просвещение, 2012.

2. Попель П.П. Химия: 8 кл.: учебник для общеобразовательных учебных заведений / П.П. Попель, Л.С.Кривля. – К.: ИЦ «Академия», 2008. – 240 с.: ил.

3. Габриелян О.С. Химия. 11 класс. Базовый уровень. 2-е изд., стер. – М.: Дрофа, 2007. – 220 с.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Домашнее задание

1. №№2-4 (с. 89) Рудзитис Г.Е. Химия. Основы общей химии. 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – 14-е изд. – М.: Просвещение, 2012.

2. Что такое электролиз? Сравните его с гидролизом.

3. Перечислите предметы домашнего обихода и оборудования квартиры, при изготовлении которых были использованы гальваностегия и гальванопластика.

Если вы нашли ошибку или неработающую ссылку, пожалуйста, сообщите нам – сделайте свой вклад в развитие проекта.

Электролиз
презентация к уроку по химии (11 класс) по теме

Объяснение нового материала по данной теме для 11 класса

Скачать:

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Попова Светлана Анатольевна Учитель химии ГБОУ СОШ № 1465 имени Н.Г.Кузнецова Город Москва

Электролиз расплавов и растворов ЭЛЕКТРОЛИЗ

Электролиз-это совокупность окислительно-восстановительных процессов , протекающих при прохождении постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита с погруженными в него электродами

Катод-это отрицательно заряженный электрод -он обозначается K(-) Анод – это положительно заряженный электрод- он обозначается A(+)

Под действием электрического тока ионы приобретают направленное движение , т.е. катионы движутся к катоду , а анионы движутся к аноду CuCL 2 Cu 2+ + 2 Cl — При электролизе за счет электрической энергии протекают химические реакции :восстановление на катоде и окисление на аноде

Английский физик и химик, один из основателей электрохимии В конце 18 века он приобрел репутацию хорошего химика. В первые годы XIX века Дэви увлекся изучением действия электрического тока на различные вещества, в том числе на расплавленные соли и щелочи

Первые его работы в области электрохимии были посвящены изучению действия электрического тока на химические соединения. Он показал, что электрический ток вызывает разложение (электролиз) кислот и солей. Дэви получил электролизом два новых металла из расплавов их соединений — калий и натрий Тридцатилетний ученый сумел в течение двух лет получить также в свободном виде еще ранее неизвестные металлы: барий, кальций, магний и стронций. Это стало одним из самых выдающихся событий в истории открытия новых металлов

Читать еще:  Уроки стрельбы из пистолета макарова

Сущность электролиза изображают с помощью схемы , которая показывает диссоциацию электролита, направление движения ионов , процессы на электродах и выделяющиеся вещества NaCl  Na + + CL — K(-) A (+) Na + + 1e — =Na 0 2 Cl — -2e — =CL 2 o 2 NaCL 2 Na + Cl 2

Электролиз расплава NaBr I. В расплаве электролита присутствуют только ионы , образовавшиеся при его диссоциации , они и участвуют в окислительно-восстановительном процессе

Электролиз расплава NaOH

II. Электролиз водного раствора электролита В отличии от расплава в растворе электролита кроме ионов, получившихся при его диссоциации, присутствуют еще и молекулы воды , а также ионы H + и OH —

MnZnCrFeCoNiSnPb Если у катода накапливаются катионы металла (стоящего в ряду напряжений после H2) , то восстанавливаются ионы металла Cu 2+ +2e — =Cu 0 2) Если у катода накапливаются катионы металла , стоящего в начале ряда напряжений (по AL), то восстанавливаются ионы водорода из молекул воды вместо катиона данного металла 2 H2O + 2e — = H2 + 2 OH — LiKBaCaNaMg H 2 CuAgHgAu Al

3) Если у катода накапливаются катионы металла , который расположен в ряду напряжений ( после AL и до H2), то будут протекать два процесса: восстановление иона металла и ионов водорода из молекул воды Zn 2+ +2e — =Zn 0 2 H2O +2e — =H2 + 2 OH — 4) Если в растворе смесь катионов разных металлов , то сначала восстанавливается менее активный 5) При электролизе раствора кислоты на катоде восстанавливаются катионы водорода 2 H + +2e — =H2 0 LiKBaCaNaMgAl MnZnCrFeCoNiSnPb H 2 CuAgHgAu

Последовательность разрядки анионов на аноде зависит от природы аниона: 1) При электролизе растворов солей бескислородных кислот( кроме фторидов) окисляются анионы кислотных остатков 2 CL — — 2e — =CL 2 F — , NO3 — , SO4 2- , OH — , CL — , S 2- , Br — , I — Восстановительная активность анионов усиливается

3) При электролизе растворов щелочей окисляются гидроксид-ионы 4 OH — -4e — =O2 + 2 H2O 2) При электролизе растворов солей кислородосодержащих кислот и фторидов идет процесс окисления гидроксид-ионов из молекул воды 2 H2O – 4e — = O2 + 4 H +

А знаете ли вы , что….. Современную жизнь без электролиза представить себе уже невозможно….

Применение электролиза Электролизом расплавов природных соединений получают активные металлы (K, Na,Be,Ca,Ba …) Электролизом растворов солей получают- Zn, Cd , Co….. Электролиз используют для получения — F2, CL2, H2, O2, NaOH и ….

Но…..уже в середине XIX века некоторые химики указывали на то, что алюминий можно получать путем электролиза. В 1854 году Роберт Бунзен – немецкий химик-экспериментатор получил алюминий путем электролиза расплава хлористого алюминия ( AlCl3) Сегодня в 21 веке невозможно представить нас без алюминия. Этот блестящий легкий металл, прекрасный проводник электричества, получил в последние десятилетия самое широкое применение в различных отраслях производства. И получают его много электролизом давно по отработанной технологии…

При помощи электролиза монету можно покрыть тонким слоем многих металлов . Но первом фото монета покрыта слоем цинка , на втором эта же монета , но она уже золотая , а на третьем фото она стала опять медной с красивым оттенком . Это одна и та же монета – копеечка 1924 года . ЭТО ИНТЕРЕСНО…..

Проверь себя При электролизе водного раствора хлорида лития ( LiCL ) на аноде в результате электролиза образуется: 1) хлор 2) литий 3) кислород 4) водород

Проверь себя При электролизе водного раствора сульфата меди ( II) ( CuSO4 ) на катоде выделится: А) кислород Б) водород В) медь Г) сера

Проверь себя Установите соответствие между формулой соли и продуктом , образующимся на инертном аноде при электролизе ее водного раствора Формула соли Продукт на аноде А) NiSO4 Б) NaCLO4 В) LiCL Г) RbBr 1) S 2) SO2 3) CL2 4) O2 5) H2 6)Br2

Проверь себя Установите соответствие между формулой вещества и продуктом , образующимся на катоде при электролизе его водного раствора Формула вещества Продукт реакции А) Ca(OH)2 Б) AgNO3 В) AL(NO3)3 Г) HNO3 1) Ag, H2 2) Ca 3) O2 4) Ag 5) AL 6)H2

Проверь себя Установите соответствие между названием вещества и способом его получения Название вещества Получение электролизом А) Никель Б) Натрий В) Алюминий Г) Бром 2 ) Раствора KBr 3) Раствора AL(NO3)3 4) Раствора Na2SO4 5) Раствора NiSO4 6) AL2O3 в расплавленном криолите 1) Расплава NaOH

http://saratov-shkola.ru/images/photos/542c773a5072b184280edd946ae4b15d.jpg http://bowmen.ru/wp-content/uploads/2010/04/7257_004.jpg http://him.1september.ru/2010/12/21-1.jpg http://bowmen.ru/wp-content/uploads/2010/04/7257_004.jpg http://him.1september.ru/2003/30/5-11.jpg http://900igr.net/datas/khimija/Neorganicheskaja-khimija/0093-093-Elektroliz-vodnykh-rastvorov.jpg Источники литературы: И.И. Новошинский , Н.С. Новошинская Химия профильный уровень 10 класс Источники изображений : http://900igr.net/datas/fizika/Elektricheskij-tok-v-poluprovodnikakh/0015-015-Primenenie-elektroliza-Ochistka-metallov-ot-primesej-poluchenie-chistoj.jpg http://ppt4web.ru/images/40/2332/310/img11.jpg

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Методические разработки к уроку по теме «Электролиз расплавов и растворов»: ход урока, образцы решения типовых заданий, дополнительный материал по теме. Презентация отражает ключевые моменты .

Опорная схема для учащихся 11 класса.

Материал будет очень полезен для контроля знаний учащихся по теме «Электролиз». Поможет проверить свои знания ребятам, которые выбрали учебный предмет «химия» в качестве сдаваемого по выбору.В тесте п.

Конспект урока по теме «Электролиз расплавов электролитов».

Конспект урока по теме «Электролиз растворов электролитов».

Урок разработан для 11 класса. Рассматривается электролиз в расплавах и растворах различных веществ, а также применение электролиза. Урок сопровождается компьютерной презентацией с удобной системой на.

Урок по химии , тема » Электролиз»11 класс

При пользовании «Инфоуроком» вам не нужно платить за интернет!

Минкомсвязь РФ: «Инфоурок» включен в перечень социально значимых ресурсов .

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Гимназия №7 г. Подольска

по теме: «Электролиз »

(с применением компьютерных технологий)

Разработан: учителем химии

1.Изучение процесса электролиза в контексте подготовке выпускников к ЕГЭ по химии

2.Использование информационно–компьютерных технологий с целью повышения эффективности усвоения учебного материала.

3.Применение дидактического материала, тестов, при закреплении изученного материала.

-научить учащихся определять процессы, происходящие на электродах, составлять суммарные уравнения реакции электролиза;

— научить учащихся пользоваться опорными знаниями, составлять опорный конспект урока;

— углубить знания окислительно-восстановительных процессов, понимания практического значения электролиза в природе и жизни человека;

-развивать мышление учащихся ,научить их делать логические выводы из наблюдений;

-закрепить умения работы с опорными конспектами и учебной литературой

Тип урока: изучение нового материала

Вид урока: проблемно-исследовательский

1.Компьютер, проектор, экран.

3. Опорные конспекты, задание с пояснением по теме электролиз, бланк химического диктанта ,тестовый практикум по ЕГЭ по теме» Электролиз» ( каждому ученику)

Урок построен на объяснении учителя с показом слайдов на экране. Химический диктант проводится на заранее подготовленных карточках и проверяется учащимися на уроке.

Читать еще:  Видео уроки ландшафтного дизайна

Формы и методы работы с учащимися:

1. Методы организации учебно-познавательной деятельности: словесные, наглядные и практические, проблемно-поисковые.

2. Методы контроля ( групповые и индивидуальные, самоконтроль)

Ход урока по теме «Электролиз».

Тема урока – «Электролиз» (слайд № 1).

Дается определение, объясняется значение слова «электролиз» (слайд №2).

Электролиз – это окислительно-восстановительные реакции, протекающие на электродах при пропускании через раствор или расплав электролита постоянного электрического тока.

«Электро — » означает электрический ток, а « — лиз» — разложение. Значит, «электролиз» означает – разложение электрическим током

Затем рассматриваем, какие бывают электроды (слайд № 3).

Катод – это отрицательнозаряженный электрод, анод – положительнозаряженный электрод. При электролизе электрическая энергия переходит в химическую. На катоде протекает процесс восстановления, т.е. процесс присоединения электронов. На аноде протекает процесс окисления, т.е. процесс отдачи электронов. Так как катод заряжен отрицательно, к нему стремятся положительнозаряженные ионы, называемые катионами. К положительнозаряженному аноду стремятся отрицательнозаряженные ионы, называемые анионами. Катод является восстановителем, т. е. он отдает электроны катионам. Анод является окислителем, т.е он принимает электроны от анионов. Т.е., достигнув электродов, ионы разряжаются, превращаясь в атомы или группы атомов.

Электроды бывают двух видов (слайд №4): активные и инертные, точнее, активным или растворимым может быть анод. Активным называется анод, материал которого может окисляться в ходе электролиза, в результате чего анод растворяется и в виде катионов переходит в раствор

Инертным называется анод, материал которого не претерпевает окисления в ходе электролиза. Инертные аноды делают из графита, угля, платины. .( показать электролизер с угольными электродами)

Существует два вида электролиза: электролиз расплавов и электролиз растворов (слайд № 5). Прежде чем рассмотреть примеры, вспомним, какой процесс называется электролитической диссоциацией .

Электролитическая диссоциация – это процесс распада электролита на ионы при растворении его в воде или расплавлении.

Для того чтобы произошла диссоциация, необходимо, чтобы вещество было электролитом (должны быть заряженные частицы, т.к. электрический ток – это направленное движение заряженных частиц). Электролит надо расплавить или растворить, чтобы заряженные частицы свободно передвигались.

А для того, чтобы прошел электролиз, необходим постоянный электрический ток.

Рассмотрим электролиз расплава соли хлорида натрия NaCl (слайд №6, 7)). Прежде всего, составляем уравнение электролитической диссоциации.

K (-) Na + + ẽ → Na 2 восстановление

A (+) 2 Cl — -2ẽ → Cl 0 2↑ 1 окисление

2 Na + + 2 Cl — = 2 Na 0 + Cl 0 ↑

На катоде разряжаются катионы натрия, на аноде – анионы хлора, суммарное уравнение электролиза имеет вид:

2 NaCl → 2 Na 0 + Cl 2 0

Рассмотрим с помощью слайдов и учебника правила восстановления на катоде и окисления на аноде: ( для растворов)( СЛАЙД № 8, 9,10)

Ряд активности металлов:

Li , K , Ba , Ca , Na , Mg , Al , / Be , Mn , Zn , Cr , Fe , Cd , Co , Ni , Sn , P , H 2, / Sb , Cu , Hg , Ag , Pt , Au

Электролиз растворов электролитов

Правила восстановления катионов на катоде:

Li K Ca Na Mg Al

Li + K + Ca 2+ Na + Mg 2+ Al 3+

Mn Zn Fe Ni Sn Pb

Mn 2+ Zn 2+ Fe 2+ Ni 2+ Sn 2+ Pb 2+

Cu 2+ Hg 2+ 2 Ag + Pt 2+ Au 3+

2 H 2 O + 2 ẽ = H 2 ↑ + 2 OH —

Активные металлы — не восстанавливаются, восстанавливается вода

Восстанавливаются катионы металлов и вода

Неактивные металлы -восстанавливаются катионы металлов

Правила восстановления анионов на аноде:

a ) если анод не растворимый

Cl — , Br — , S — , I — …

Бескислородные (кроме F ) анионы окисляются

Анион n — — n ẽ → Анион 0

(кислород содержащие анионы – не окисляются, окисляется вода.)

В кислотной и нейтральной среде:

В щелочной сфере:

4 OH — — 4 ẽ = O 2↑ +4 H +

Вода – слабый электролит, на ионы практически не раскладывается.

Электролиз

Содержание

  1. Электролиз расплавов солей
  2. Электролиз растворов солей
  3. Что мы узнали?

Бонус

  • Тест по теме

Электролиз расплавов солей

Электролиз – это окислительно-восстановительные реакции протекающие на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.

Рис. 1. Понятие электролиза.

Хаотическое движение ионов под действием тока делается упорядоченным. Анионы движутся к положительному электроду (аноду) и окисляются на нем, отдавая электроны. Катионы движутся к отрицательному полюсу (катоду) и восстанавливаются на нем, принимая электроны.

Электроды могут быть инертными (металлическими из платины или золота или неметаллическими из угля или графита) или активными. Анод в этом случае растворяется в процессе электролиза (растворимый анод). Его изготавливают из таких металлов, как хром, никель, цинк, серебро, медь и т. д.

При электролизе расплавов солей, щелочей, оксидов катионы металлов разряжаются на катоде с образованием простых веществ. Электролиз расплавов является промышленным способом получения таких металлов, как натрий, калий, кальций (электролиз расплавов солей) и алюминий (электролиз расплава оксида алюминия Al2O3 в криолите Na3AlF6, используемом для облегчения переведения оксида в расплав).

Катод (–) (Na + ): Na + + е = Na 0

Анод (–) (Cl – ): Cl – – е = Cl 0 , 2Cl 0 = Cl2

Одновременно с получением щелочного металла натрия при электролизе соли получают хлор.

Электролиз растворов солей

Если электролизу подвергаются растворы солей, то, наряду с ионами, образующимися при диссоциации соли, окисляться или восстанавливаться на электродах может и вода.

Существует определенная последовательность разряжения ионов на электродах в водных растворах.

1. Чем выше стандартный электродный потенциал металла, тем легче он восстанавливается. Иначе говоря, чем правее стоит металл в электрохимическом ряду напряжений, тем легче его ионы будут восстанавливаться на катоде. При электролизе растворов солей металлов от лития до алюминия включительно на катоде всегда восстанавливаются молекулы воды:

Если электролизу подвергаются растворы солей металлов, начиная с меди и правее меди, на катоде восстанавливаются только катионы металлов. При электролизе солей металлов от марганца MN до свинца Pb могут восстанавливаться как катионы металлов, так, в некоторых случаях, и вода.

2. На аноде окисляются анионы кислотных остатков (кроме F-). Если электролизу подвергаются соли кислородосодержащих кислот, то анионы кислотных остатков остаются в растворе, окисляется вода:

3. Если анод растворимый, то происходит окисление и растворение самого анода:

Пример: электролиз водного раствора сульфата натрия Na2SO4:

Рис. 2. Электролиз водного раствора сульфата натрия.

Так происходит электролиз, если катодное и анодное пространства разделены. Если же они не разделены происходит электролиз воды:

Рис. 3. Таблица электролиза расплавов и растворов.

Что мы узнали?

По химии 11 класса обязательной является тема «Электролиз». Суть процесса заключается в том, что беспорядочное движение ионов в электролите под действием электрического поля превращается в направленное.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector
×
×