Электрохимические процессы Электролиз солей и расплавов

•Электролиз — это окислительно- восстановительный­ процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через расплав или раствор электролита

Рассмотрим процесс электролиза расплава хлорида­ натрия. В расплаве идет процесс термической диссоциации:

Под действием электрического тока катионы Na+ движутся к катоду и принимают от него электроны:­

Анионы Cl— движутся к аноду и отдают электроны:­

Суммарное уравнение процессов:

Или На катоде образуется металлический натрий, на аноде — газообразный хлор.

главное, что вы должны помнить: в процессе

электролиза за счет электрической энергии осу­ ществляется химическая реакция, которая само­ произвольно идти не может.Электролитические диссоциация и ассоциация Более сложный случай — электролиз растворов

электролитов. В растворе соли кроме ионов металла и кислотного­ остатка присутствуют молекулы воды. Поэтому при рассмотрении процессов на электродах необходимо­ учитывать их участие в электролизе.

Для определения продуктов электролиза водных­ растворов электролитов существуют следующие­ правила.

1. Процесс на катоде зависит­ не от материала катода, из которого он сделан, а от положения металла (катиона­ электролита) в электрохи­ мическом ряду напряжений, при этом, если:

1) катион электролита расположен в ряду напряжений­ в начале ряда по Al включительно, то на катоде идет процесс восстановления воды (выделяется водород H2↑). Катионы металла не восстанавливаются, они

остаются в растворе;­

2)катион электролита находится в ряду напряжений­ между алюминием и водородом, то на катоде­ восстанавливаются одновременно и ионы металла, и молекулы воды;

3)катион электролита находится в ряду напряжений­ после водорода, то на катоде восстанавливаются­ катионы металла;

4)в растворе содержатся катионы разных металлов,­ то сначала восстанавливается катион металла,­ стоящий в ряду напряжений правее.

2. Процесс на аноде зависит от материала анода­ и от природы аниона:

1)если анод растворяется (железо, цинк, медь, серебро и все металлы, которые окисляются в процессе электролиза), то окисляется металл анода, несмотря на природу аниона;

2)если анод не растворяется (его называют инертным­ — графит, золото, платина), то:

• при электролизе растворов­ солей бескислородных­ кислот (кроме фторидов) на аноде идет процесс окисления­ аниона;

• при электролизе растворов­ солей кислородсодержащих­ кислот и фторидов на аноде идет процесс окисления воды (выделяется 02↑).

Анионы не окисляются,­ они остаются в растворе;

• анионы по их способности окисляться располагаются­ в следующем порядке:

Суммарное молекулярное уравнение:

В данном случае, оказывается, идет только электролиз воды. Аналогичный результат получим и в случае электролиза растворов H2SO4, NaNO3,

K2SO4 и др.

Электролиз расплавов и растворов веществ широко­ используется в промышленности.