Электролиз | Конспекты по химии O Level 5070

Металлы имеют матрицу из положительно заряженных ионов и подвижных электронов, которые передают электрический заряд. Таким образом, все металлы являются хорошими проводниками электричества. Электролитическая ячейка устроена так, что она перемещает электроны по цепи, передавая их от отрицательного полюса к положительному. Расплавленные или водные ионные соединения могут проводить электричество благодаря движущимся ионам, однако твердые ионные соединения этого не делают. Электролитическая ячейка Электрический заряд может быть использован для осуществления химических изменений в процессе, называемом электролитическим электролитом. Он имеет два электрода, которые помещены в жидкость с подвижными ионами. Жидкость называется электролитом. Это может быть расплавленный или водный раствор ионного соединения. Два электрода не должны находиться друг от друга. Когда ячейка подключена к электродам, они становятся противоположно заряженными. Положительный полюс называется анодом, а отрицательный — катодом. Анод притягивает отрицательные ионы (анионы), а катод — положительные ионы (катионы). Процесс, при котором электрический заряд проходит через жидкость для осуществления химических изменений, называется электролизом. Анионы теряют электроны, притягиваясь к аноду, и, следовательно, окисляются. Катионы получают электроны, притягиваясь к катоду, и, следовательно, восстанавливаются. Электролиз расплавленного бромида свинца (II) При электролизе ионных соединений с использованием угольных электродов присутствуют только ионы ионного соединения. Когда через расплавленный бромид (II) пропускается ток, Pb+2 притягивается к отрицательным электродам. Следовательно, уравнение реакции выглядит так: Pb+2 (l) + 2e → Pb(l) Отрицательно заряженные ионы бромида перемещаются к положительным электродам. 2Br-(l) → Br2(l) + 2e С каждой образовавшейся молекулой брома высвобождаются два электрона, которые помогают образовать один атом свинца. Электролиз воды (разбавленная серная кислота) Поскольку вода является плохим проводником, для увеличения концентрации ионов добавляют серную кислоту. Для этого электролиза используются инертные ионы платины. На аноде: 4OH-(aq) → O2(g) + 2H2O(l) + 4e окисление На катоде: 4H+(aq) + 4e → 2H2(g) восстановление Предпочтительный разряд Продукты электролиза зависят от нескольких факторов, таких как: Легкость разряда ионов Концентрация ионов Природа электродов. Электролиз раствора хлорида натрия В процессе электролиза хлорида натрия образуются ионы Na+, Cl-, OH- и H+. Разряжаемые ионы определяются как легкостью разряда, так и их концентрацией. При электролизе разбавленного раствора хлорида натрия кислород разряжается на аноде, а водород — на катоде. С точки зрения легкости разряда, поскольку ионы H+ разряжаются легче, чем ионы Na+, независимо от концентрации ионы водорода всегда будут разряжаться на катоде. 2H+ (aq) + 2e → H2 (g) Однако ионы хлорида и ионы OH+ очень близки по легкости разряда, поэтому, если концентрация ионов хлорида выше, они будут разряжаться на катоде. 2Cl- (aq) → Cl2 (g) + 2e Электролиз концентрированного раствора хлорида натрия является основой промышленного процесса, в котором продуктами являются газообразный хлор на аноде и газообразный водород на катоде, а также раствор гидроксида натрия. Электролиз раствора сульфата меди (II) Раствор сульфата меди (II) содержит ионы Cu2+, H+, SO42- и OH-, и для этого электролиза используются инертные электроды, такие как графит или платина. На аноде: 4OH- (aq) → O2(g) + 2H2O (l) + 4e окисление На катоде: 2 Cu2+((aq) + 4e → 2Cu (s) восстановление Реакция с использованием медных электродов будет выглядеть следующим образом: На аноде: Cu(s) → Cu2+((aq) + 2e На катоде: #Химия5070 #Электролиз