Презентация, доклад на тему Электролиз. Химические аспекты. Идем на урок в спецкласс

раствор или расплав электролита электрического тока.

– катод; 3 – анод;
4 – U-образная трубка

стандартные электродные потенциалы меньшие, чем у алюминия (расположенные в электрохимическом ряду напряжения металлов до Аl) не разряжаются на катоде. В этом случае происходит только восстановление воды:
2Н2О + 2е → Н2↑ + 2ОН¯

стандартные электродные потенциалы меньшие, чем у водорода, но большие, чем у алюминия (расположены в электрохимическом ряду напряжений металлов от Аl до Н2) разряжаются одновременно с молекулами воды. Одновременно происходят процессы:
Меn+ + nе → Ме° и
2Н2О + 2е → Н2↑+ 2ОН¯

растворе катионов металлов, имеющих стандартные электродные потенциалы большие, чем стандартный электродный потенциал водорода, на катоде прежде всего происходит восстановление катионов таких металлов:
Меn+ + nе → Ме°

растворов щелочей, кислородсодержащих кислот и их солей, а также фтороводорода и фторидов происходит электрохимическое окисление воды с выделением кислорода. В зависимости от среды, этот процесс может протекать по-разному:
а) в щелочной среде:
4ОН¯ – 4е → О2↑ + 2Н2О
б) в кислой или нейтральной среде:
2Н2О – 4е → О2 ↑ + 4Н+
При электролизе водных растворов бескислородных кислот и их солей (кроме HF и фторидов) у анода разряжаются анионы.

р-р
СuСI2 → Сu2+ + 2Сl¯ (ЭД)
Катод: Сu2+, Н2O
Сu2+ + 2е → Сu° (восстановление)
Анод: Сl¯, Н2O
2Сl¯ – 2е → СI2 (окисление)
Сu2+ + 2Сl¯ → Сu° + Cl2 ° ↑
CuCl2 → Cu + Cl2

р-р
KI → K+ + l¯ (ЭД)
Катод: K+, H2O
2Н2O + 2е → 2OH¯ + H2° (восстановление)
Анод: l¯, Н2O
2l¯ – 2е → I2° (окисление)
2Н2O + 2l¯ → 2OН¯ + H2º + I2º
2Н2O + 2Kl → 2KOH + H2º↑ + I2°↑

→ Cu2+ + SO42¯ (ЭД)
Катод: Cu2+, H2O
Cu2+ + 2е → Сuº (восстановление) 2
Анод: SO42¯, H2O
2Н2O – 4е → O2° + 4Н+ (окисление) 1
2Сu2+ + 2Н2O → 2Cu° + O2° ↑ + 4Н+
2CuSO4 + 2Н2O → 2Сu° + O2° ↑ + 2H2SO4

→ 2Na+ + SO42¯ (ЭД)
Катод: Na+, H2O
2H2O + 2е → 20H¯ + H2° (восстановление) 2
Анод: SO42¯, H2O
2H2O – 4е → O2° + 4H+ (окисление) 1
4H2O + 2H2O → 40H¯ + 2H2° + O2° + 4H+
2Н2О → 2H2° ↑ + O2° ↑

анод, материал которого не окисляется в ходе электролиза (например, электрод из платины).
Активный анод — анод, материал которого может окисляться в ходе электролиза

АНОДОМ

NiSO4, р-р
NiSO4 → Ni2+ + SO42¯ (ЭД)
Катод: Ni2+, H2O
Ni2+ + 2е → Ni° (восстановление) 2
Анод: Ni; SO42¯, H2O
Ni° – 2е → Ni2+ (окисление) 1
Этот процесс применяется для электролитической очистки никеля (так называемое электролитическое рафинирование)

«ВОДОКАНАЛ» ПОЯВИЛОСЬ НОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПОЗВОЛЯЮЩЕЕ ПОЛУЧАТЬ ХЛОР В НЕОБХОДИМЫХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ ДЛЯ ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЯ ВОДЫ НА ВОДООЧИСТНОЙ СТАНЦИИ. В ОСНОВЕ РАБОТЫ ДАННОЙ УСТАНОВКИ ЛЕЖИТ ПРОЦЕСС ЭЛЕКТРОЛИЗА РАСТВОРА ПОВАРЕННОЙ СОЛИ. ПРЕИМУЩЕСТВО ДАННОГО СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ХЛОРА ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В ТОМ, ЧТО ВЫДЕЛЯЮЩИЙСЯ НА АНОДЕ ГАЗ СОВЕРШЕННО НЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ЖИЗНИ ОБСЛУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА. РАНЬШЕ, КОГДА ХЛОР ХРАНИЛСЯ В БАЛЛОНАХ, ЧАСТО ВОЗНИКАЛИ УТЕЧКИ ЯДОВИТОГО ВЕЩЕСТВА. ПОЭТОМУ ДАННАЯ СТАНЦИЯ ЯВЛЯЛАСЬ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫМ ОБЪЕКТОМ. СЕЙЧАС ЭТА ПРОБЛЕМА РЕШЕНА.

Для получения металлов (алюминий, магний, натрий, кадмий получают только электролизом).
2. Для получения водорода, галогенов, щелочей.
3. Для очистки металлов – рафинирования (очистку меди, никеля, свинца проводят элекитрохимическим методом).
4. Для защиты металлов от коррозии – нанесение защитных покрытий в виде тонкого слоя другого металла, устойчивого к коррозии (хрома, никеля, меди, серебра, золота) – гальваностегия.
5. Получение металлических копий, пластинок – гальванопластика.