Слайд 1Электролиз
11 класс
(профильный уровень)
Работу выполнила
учитель химии МБОУ СОШ №57 г. Курска
Еськова Анна Александровна
Слайд 2Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах в растворах или
расплавах электролитов при пропускании электрического тока.
Сущность электролиза: осуществление химической реакции, которая не может протекать самопроизвольно, за счёт электрической энергии
Слайд 3 Электролиз расплава
• На катоде катионы металла восстанавливаются до свободного металла:
Мn+
+ nē = М0
Анионы бескислородных кислот (кроме фторидов) окисляются до соответствующего простого вещества, например:
2Cl– – 2ē = Cl20
• Кислородсодержащие анионы не окисляются. Вместо анионов соли окисляется гидроксид-анион воды, и выделяется кислород:
4OH– – 4ē = O20 + 2H2O
Слайд 4Электролиз расплава NaCl
К(-) NaCl А(+)
← Na+ + Cl- →
Na+ + 1ē = Na0 2Cl- - 2ē = Cl2
2Na + Cl2 электролиз 2NaCl
Слайд 5Электролиз расплава СuCl2
К(-)
CuCl2 А(+)
← Cu2+ + 2Cl- →
Cu2+ + 2ē = Cu 0 2Cl- - 2ē = Cl2
CuCl2 Cu + Cl2
электролиз
Слайд 6Электролиз расплава NaOH
К(-) NaOH А(+)
← Na+ + OH- →
Na+ + 1ē = Na0 4OH- - 4ē = 2 H2O + O2↑
4NaOH электролиз 4Na + O2↑ +2H2O
Слайд 7Электролиз в растворах
(процесс на катоде)
В растворах процесс на катоде не
зависит от материала катода, а зависит от активности восстанавливаемого металла.
а) Если металл расположен в ряду напряжений от Li до Al включительно, то на катоде идет процесс восстановления воды:
2Н2О + 2ē = H20 + 2OH–
Электролиз в растворах
(процесс на катоде)
б) Если металл расположен в ряду напряжений между Al и H , то на катоде идут одновременно процессы восстановления воды и катионов металла:
2Н2О + 2ē = H20 + 2OH–
Мn+ + nē = М0
в) Если металл расположен в ряду напряжений после Н, то на катоде идет процесс восстановления катионов металла:
Мn+ + nē = М0
При электролизе растворов кислот идет процесс восстановления ионов водорода:
2Н+ + 2ē = H20
Слайд 9Процесс на аноде
В растворах процесс на аноде зависит от
материала анода и от природы аниона.
Аноды могут быть двух видов – растворимые (железо, медь, цинк, серебро и все металлы, которые окисляются в процессе электролиза) и нерастворимые, или инертные (уголь, графит, платина, золото)
а) Если анод растворимый, то независимо от природы аниона всегда идет окисление металла анода, например:
Cu0 – 2ē = Cu2+
Слайд 10Процесс на аноде
б) Если анод инертный, то в случае бескислородных анионов
(кроме фторидов) идет окисление анионов:
2Cl– – 2ē = Cl20
В случае кислородсодержащих анионов и фторидов идет процесс ОКИСЛЕНИЯ ВОДЫ, анион при этом не окисляется и остается в растворе:
2H2O – 4ē = O20 + 4H+
При электролизе растворов щелочей идет окисление гидроксид-ионов:
4OH– – 4ē = O20 + 2H2O
Слайд 11Электролиз раствора NaCl
на инертном аноде
К(-) NaCl А(+)
← Na+ + Cl- →
2Н2О + 2ē = H2 + 2OH- 2Cl- - 2ē = Cl2↑
электролиз
2NaCl + 2H2O H2 + Cl2 +2NaOH
электролиз хлорида натрия.jpg
Слайд 12Электролиз раствора CuSO4
на инертном аноде
К(-) CuSO4 А(+)
← Cu2+ + SO42- →
Cu2+ + 2ē = Cu0 2H2O – 4ē = O2↑ + 4H+
электролиз
2CuSO4 + 2 H2O 2Cu + O2 + 2 H2SO4
Слайд 13Электролиз раствора NaCl
на растворимом аноде
К(-)
NaCl А(+)
(Cu)
← Na+ + Cl- →
Cu2+ + 2ē = Cu0 Cu0 – 2ē =Cu2+
(т.к. Cu2+ в ряду напряжений стоят после H+)
Происходит переход ионов меди с анода на катод. Концентрация NaCl в растворе не меняется.
Слайд 14Получение и очистка металлов
Чистые алюминий, магний,
натрий, кадмий получают только
электролизом
Слайд 15Получение щелочей, хлора, водорода и активных металлов
(отбеливание тканей, производство лекарств,
электроники, инертная среда)
Слайд 16Защита металлов от коррозии (гальваностегия) - покрыть изделие слоем благородного металла
и защитить его от коррозии, повысить стойкость на износ, произвести декоративную отделку.
Слайд 17Копирование рельефных изделий из металлов и других материалов (гальванопластика). Создание документально
точных копий барельефов, монет, гербов, медалей, эмблем и. т.д. Применение при реставрации.
Слайд 18Проверь себя
1. При электролизе раствора сульфата цинка с инертным электродами на
аноде выделяется:
а) цинк; б) кислород; в) водород; г) сера.
2. При электролизе раствора хлорида натрия образуются:
а) натрий и хлор;
б) гидроксид натрия, хлор и водород;
в) кислород и хлор;
г) натрий, хлор и соляная кислота.
Слайд 19
3. При электролизе расплава гидроксида натрия на аноде выделяется:
а) натрий;
б) водород; в) кислород; г) вода
4. Платиновый электрод:
а) инертный;
б) растворимый;
в) расходуется в процессе электролиза;
г) не расходуется в процессе электролиза.
Слайд 20
5. Процесс на катоде при электролизе растворов солей зависит от:
а) природы
катода;
б) активности металла;
в) состава аниона;
г) не зависит от перечисленных факторов.
6. При электролизе раствора нитрата меди(II) с медными электродами на аноде будет происходить:
а) выделение диоксида азота;
б) выделение монооксида азота;
в) растворение анода;
г) выделение кислорода.
Слайд 217. При электролизе 240 г 15%-го раствора гидроксида натрия на аноде
выделилось 89,6 л (н.у.) кислорода. Массовая доля вещества в растворе после окончания электролиза равна (в %):
а) 28,1; б) 32,1; в) 37,5; г) 40,5.
8. Медный купорос массой 100 г растворили в воде и провели электролиз до обесцвечивания раствора. Объем (в л, н.у.) собранного газа равен:
а) 2,24; б) 4,48; в) 11,2; г) 22,4.
Слайд 22А теперь проверим ваши ответы!
1-б
2-б
3-в, г
4-а, г
5-б
6- в
7- в
8-б
Слайд 23Домашнее задание:
Учебник О.С.Габриеляна Химия 11 класс §18 (стр.217 - 222),
упр. 22,23,25.