Електроліз розплавів та розчинів солей

Електроліз – це окисно-відновні реакції, які відбуваються на електродах в розплавах або розчинах електролітів (солей), якщо через них пропустити постійний електричний струм.

Електроди поділяються на:

1. катод;

2. анод.

Катод – негативно заряджений електрод (тому, що має надлишок електронів і він може віддавати електрони позитивно зарядженим йонам -катіонам).

Анод – позитивно заряджений електрод (тому, що має недостачу електронів і він може приймати електрони від негативно заряджених йонів – аніонів)

При пропусканні постійного електричного струму до катоду будуть рухатися – катіони, а до аноду – аніони (звідси і походять назви йонів – катіонів та аніонів).

1. Електроліз розплаву CuCl2

При електролізі розплаву солі утворюються тільки катіони і аніони солі.

CuCl₂ ↔Cu²⁺ + 2Cl^-

(-) K: Cu²⁺ + 2e → Cu⁰

(+) A: Cl^- - 1e → Cl⁰ ; 2Cl⁰ → Cl₂

Загальне рівняння електролізу:

CuCl₂ → Cu⁰ + Cl₂↑

2. Електроліз розчину CuCl2

При електролізі розчину солі будуть утворюватися не тільки катіони та аніони солі, а і йони Н⁺ і ОН^-, які утворюються в результаті дисоціації води (вода хоч слабкий електроліт, але одна з мільярду молекул розпадається на йони).

До катода підходять катіони електроліту і Н⁺, а до аноду – аніони електроліту і ОН^-

Із двох йонів біля аноду і катоду буде розряджатися один йон – більш активніший.

Ряд активності катіонів:

K⁺, Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺, Al³⁺, Zn²⁺, Fe²⁺, Ni²⁺, Sn²⁺, Pb²⁺, H⁺, Cu²⁺, Hg²⁺, Ag⁺, Pt²⁺, Au³⁺

→ → → → → Хімічна активність збільшується → → → →

Ряд активності аніонів:

І^-, Br^-, S^2- , Cl^- , OH^- , SO₄^2-, NO₃^- , F^- та інші аніони оксигеновмісних кислот

→ → → → Хімічна активність зменшується → → → →

CuCl₂ ↔Cu²⁺ + 2Cl^-

Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-

Cu²⁺ + 2e → Cu⁰ Cu²⁺ - більш активніший

(-) K: Н⁺

Cl^- - 1e → Cl⁰ ; 2Cl⁰ → Cl₂ Cl^- - більш активніший

(+) A: ОН^-

Загальне рівняння електролізу:

CuCl₂ + Н₂О → Cu⁰ + Cl₂↑ + Н₂О

CuCl₂ → Cu⁰ + Cl₂↑

3. Електроліз розчину NaCl

NaCl ↔ Na⁺ + Cl^-

Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-

Na⁺ Н⁺ - більш активніший

(-) K: Н⁺ + 1е → Н⁰; 2Н⁰ → Н₂

Cl^- - 1e → Cl⁰ ; 2Cl⁰ → Cl₂ Cl^- - більш активніший

(+) A: ОН^-

Загальне рівняння електролізу:

2NaCl + 2Н₂О → Н₂ + Cl₂↑ + 2NaOH