Электролиз расплавов и растворов солей
опыты и эксперименты

Слайд 1

Электролиз расплавов и растворов солей Работу выполнил преподаватель химии ГБПОУ ВО «ВАТ имени В. П. Чкалова» Селезнева Светлана Сергеевна

Слайд 2

Постановка проблемы Можно ли утверждать, что электрический ток может выполнять восстановительное и окислительное действие подобно действию химических восстановителей и окислителей?

Слайд 3

Определение Электролиз – окислительно-восстановительные реакции, протекающие под действием постоянного электрического тока на электродах, помещенных в раствор или расплав электролита. Электролиз можно осуществить с помощью специального прибора – электролизера .

Слайд 4

Демонстрационный опыт В U -образную трубку нальем 5%-й раствор CuCl 2 . В оба колена опустим угольные электроды, соединенные с выпрямителем переменного тока сети. Под действием электрического тока начинается химическая реакция: ионы раствора электролита получают направленное движение. Катионы меди Cu 2+ движутся к катоду - отрицательно заряженному электроду и осаждаются на нем в виде меди. Анионы Cl - движутся к аноду - положительно заряженному электроду и выделяется газ Cl 2 .

Слайд 5

Электролиз раствора хлорида меди ( II ) Катод (-) отдает электроны катионам. Анод (+) забирает электроны от анионов. На катоде происходит процесс восстановления катионов: Cu 2+ + 2 e → Cu 0 На аноде происходит процесс окисления анионов: 2 Cl - - 2 e → Cl 2

Слайд 6

Электролиз раствора хлорида меди ( II ) Вопрос: Какой из электродов является восстановителем, окислителем? Применяем метод электронного баланса для ОВ реакции:

Слайд 7

Этапы процесса электролиза раствора хлорида меди на инертных электродах: 1. Под действием электрического тока происходит электролитическая диссоциация CuCl 2 → Cu 2+ + 2 Cl - 2. На катоде происходит процесс восстановления катионов металла: Cu 2+ + 2 e → Cu 0 3. На аноде происходит процесс окисления анионов: 2 Cl - - 2 e → Cl 2 4. Молекулярное уравнение электролиза раствора хлорида меди имеет вид: CuCl 2 → Cu + Cl 2 .

Слайд 8

Обратите внимание! Электролиз растворов электролитов идет согласно положению металла в электрохимическом ряду напряжений металлов .

Слайд 9

Правила прогноза продуктов электролиза растворов: 1. Активные металлы Li – Al на катоде не восстанавливаются, идет восстановление молекул воды и выделение водорода: 2 H 2 O + 2 e = H 2 + 2 OH - . 2. На катоде восстанавливается металл, если он находится в ряду напряжений после алюминия. 3. На аноде кислородсодержащие анионы не окисляются ( NO 3 - , SO 4 2- ). На аноде окисляется вода и выделяется кислород: 2 H 2 O – 4 e = 4 H + + O 2 4. На аноде окисляются бескислородсодержащие анионы ( Br - ; Cl - ).

Слайд 10

Электролиз раствора хлорида калия ( KCl ) 1. Электролитическая диссоциация KCl → K + + Cl - H 2 O → H + + OH - 2. Катод (-) : 2H 2 O +2e = H 2 + 2OH - 3. Анод (+): 2 Cl - - 2 e → Cl 2 4. Молекулярное уравнение: 2 KCl + 2 H 2 O → 2 KOH + Cl 2 + H 2 .

Слайд 11

Схема установки для электролиза расплава хлорида натрия

Слайд 12

Выводы: 1. Электрический ток оказывает восстановительное и окислительное действие. 2. Катод – восстановитель. 3. Анод – окислитель. 4. Следует учитывать окислительную способность катионов по положению их в ряду напряжений металлов и восстановительную способность анионов кислотных остатков.

Слайд 13

Применение электролиза 1. Получение щелочных и щелочно-земельных металлов электролизом расплавов солей. 2. Для получения щелочей NaOH , KOH , галогенов, водорода - электролиз растворов хлоридов. 3. Электролизом боксита в криолите получают алюминий. 4. Для получения рафинированных металлов.

Слайд 14

Схема установки для промышленного получения алюминия 1 – электролит – расплавленный криолит с добавками фторидов кальция и алюминия (для снижения температуры плавления) и оксид алюминия (добавляют периодически); 2 – угольный катод ; 3 – угольный анод ; 4 – корка из застывшего оксида алюминия, защищающая расплавленный алюминий от окисления; 5 – стальная ванна ; 6 – отбор расплавленного алюминия .

Слайд 15

Задание ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТ ЭЛЕКТРОЛИЗА A)CuS0 4 1)водород Б) K 2 S0 4 2)серебро В) AgNO 3 3) медь Г) CuBr 2 4) гидроксид калия 5) кислород 6) оксид серы (IV) Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, который образуется на катоде в результате электролиза его водного раствора.

Слайд 16

Задание ФОРМУЛА ВЕЩЕСТВА ПРОДУКТ ЭЛЕКТРОЛИЗА A)CuS0 4 1) фтор Б) K Cl 2) бром В) AgF 3) хлор Г) CuBr 2 4) хлороводород 5) кислород 6) оксид серы (IV) Установите соответствие между формулой вещества и продуктом, который образуется на ано де в результате электролиза его водного раствора.

Слайд 17

Источники информации 1. Ерохин Ю.М. Химия. Учебник для студентов средних специальных учебных заведений. 2. Кузнецова Н.Е. [ и др. ] . Химия. Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений. 3. Габриелян О.С. Химия. Базовый уровень. 11 кл .: учебник. 4. Габриелян О.С. Химия. 11 кл .: рабочая тетрадь к учебнику (3). 5. http://www.xumuk.ru .