Схемы электролиза водных растворов солей на нерастворимых (инертных) электродах

1. Электролиз раствора хлорида цинка.

Катод / - / Zn²⁺ H₂O Cl^- Анод /+ /

Zn²⁺ + 2e = Zn⁰ 2Cl^- - 2e = Cl₂

2. Электролиз раствора сульфата калия.

Катод / - / 2К⁺ Н₂О SO₄^2- Анод / + /

2Н₂О + 2е = Н₂ + 2ОН^- 2H₂O – 4e = O₂ + 4H⁺

Опыт 5 Электролиз водных растворов солей.

Заполните электролизер раствором соли, добавьте в него несколько

капель метилового оранжевого. Вставьте в электролизер графитовые

электроды и подсоедините их к источнику постоянного тока.

Наблюдайте изменение окраски индикатора. Составьте схему

электролиза.

а) электролиз сульфата натрия

Схема электролиза

Наблюдения: на катоде выделяется______________________

на аноде выделяется _______________________

Изменение окраски ___________________________________

б) электролиз сульфата меди

Схема электролиза

Наблюдения: на катоде выделяется______________________

на аноде выделяется _______________________

Изменение окраски ___________________________________

в) электролиз иодида калия

Схема электролиза

Наблюдения: на катоде выделяется______________________

на аноде выделяется _______________________

Изменение окраски ___________________________________

Упражнение

1. При электролизе какой соли будет восстанавливаться водород из воды:

сульфата никеля, хлорида натрия, фосфата калия (подчеркните)?

2. Какой процесс произойдет на катоде при электролизе нейтрального

раствора нитрата алюминия: а) Al³⁺ + 3e = Al; б) 2Н₂О + 2е = Н₂ + 2ОН^-;

в) 2Н⁺ + 2е = Н₂ (подчеркните) ?

3.Составьте схему электролиза водного раствора нитрата свинца с

инертным анодом.

Лабораторная работа №5

Коллоидные растворы

Коллоидными называются растворы, в которых линейные размеры частиц дисперсной фазы лежат в пределах от 1 до 100 нм.

Коллоидные растворы получают либо из истинных растворов путем

укрупнения частиц молекулярной дисперсности до определенного предела (максимум до 100 нм) конденсационными методоми, либо из взвеси путем дробления грубодисперсных частиц до определенного предела (минимум до 1нм) методами диспергирования.

Коллоидные растворы обладают высокой агрегативной устойчивостью, которая обусловлена наличием одноименного электрического заряда частиц дисперсной фазы, вызывающего их взаимное отталкивание. Процесс укрупнения частиц, потеря агрегативной устойчивости называется коаугуляцией, а вызывающие ее вещества – коагулянтами. Процесс, обратный коагуляции, а именно распад агрегатов частиц в дисперсной системе называется пептизацией, а вызывающие ее вещества – пептизаторами.

Опыт 1. Получение золя гидроксида железа (III) методом конденсации.

Пробирку заполните водой до ½ объема и поставьте в горячую водяную баню. Через 5-7 минут внесите в пробирку 2-3 капли концентрированного раствора хлорида железа (III). Наблюдайте образование красно-оранжевого золя Fe(OH)₃.

Пользуясь осветительной установкой, убедитесь в том, что получен коллоидный раствор. Сохраните полученный коллоидный раствор для проведения опыта 3.

Укажите:

Состав ядра коллоидной частицы полученного золя:

Состав коллоидной частицы полученного золя:

Состав мицеллы полученного золя:

Опыт 2. Получение золя гидроксида железа (III)

методом диспергирования осадка Fe(OH)₃.

В стакан объемом 50 мл к 25 мл воды добавьте 10 капель 20% раствора FeCl₃. Перемешайте содержимое стакана и после этого по каплям (!) добавляйте раствор NH₄OH до полного осаждения Fe(OH)₃.

После того как осадок уплотнится на дне стакана, осторожно слейте с него избыток раствора. Осадок промойте 2-3 раза, добавляя к нему небольшие порции воды и сливая эту воду после того, как между ней и осадком четко обозначится граница раздела.

К осадку гидроксида железа (III) прилейте 25 мл воды и 3 капли 20 % раствора FeCl₃. Смесь хорошо перемешайте. Для ускорения процесса пептизации нагрейте раствор на водяной бане. Прекратите нагревание тогда, когда раствор приобретет устойчивую красно- оранжевую окраску.

Пользуясь осветительной установкой, убедитесь в том, что получен коллоидный раствор. Сохраните полученный коллоидный раствор для проведения опыта 3.

Укажите:

Состав ядра коллоидной частицы полученного золя:

Состав коллоидной частицы полученного золя:

Состав мицеллы полученного золя:

Вывод: _______, добавляемый к осадку _________, является пептизатором. В составе коллоидной частицы зарядообразующими ионами являются ______, противоионами ______.

Опыт 3. Коагуляция золя действием электролита.

К коллоидным растворам, полученным в опыте 2 и 3 , добавьте

несколько капель концентрированного раствора сульфата алюминия.

Через 2-3 минуты наблюдайте укрупнение частиц и образование осадка.

Укажите:

Состав частицы дисперсной фазы коллоидной системы

а) до введения Al₂(SO₄)₃:

б) после введения Al₂(SO₄)₃:

Состав образовавшегося осадка:

Роль Al₂(SO₄)₃ в процессе коагуляции золя:

Лабораторная работа №6