Слайд 1МБОУ СОШ № 32 г Сургут
Учитель химии Гилязова Диана Владимировна
Электролиз
Слайд 2Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах в растворах или
расплавах электролитов при пропускании электрического тока. Сущность электролиза заключается в том, что за счет электрической энергии осуществляется химическая реакция, которая не может протекать самопроизвольно.
Слайд 3 Электролиз в расплавах
На катоде происходит процесс восстановления
• В расплавах катионы
металла восстанавливаются до свободного металла:
Мn+ + nē = М0
Электролиз в расплавах
На аноде происходит процесс окисления
• В расплавах анионы бескислородных кислот (кроме фторидов) окисляются до соответствующего простого вещества, например:
2Cl– – 2ē = Cl20
• Кислородсодержащие анионы выделяют кислород и превращаются в один из оксидов:
SO42– – 2ē = SO20 + O20.
Слайд 7Электролиз расплава NaCl
К(-) NaCl А(+)
↓
← Na+ + Cl- →
Na+ + 1ē = Na0 2Cl- - 2ē = Cl2
электролиз
2NaCl 2Na + Cl2
Слайд 8 К(-) CuCl2 А(+)
↓
← Cu2+
+ 2Cl- →
Cu2+ + 2ē = Cu 0 2Cl- - 2ē = Cl2
CuCl2 Cu + Cl2
Электролиз расплава CuCl2
электролиз
Слайд 9Электролиз расплава NaOH
К(-) NaOH А(+)
↓
← Na+ + OH- →
Na+ + 1ē = Na0 4OH- - 4ē = 2 H2O + O2↑
электролиз
4NaOH 4Na + O2↑ +2H2O
Слайд 10Электролиз 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 H2 , 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 Н2, то на катоде идет процесс восстановления катионов металла:
Мn+ + nē = М0
При электролизе растворов кислот идет процесс восстановления ионов водорода:
2Н+ + 2ē = H20
Слайд 12Процесс 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 13Процесс 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 14Электролиз раствора NaCl
на инертном аноде
К(-) NaCl А(+)
↓
← Na+ + Cl- →
2Н2О + 2ē = H2 + 2OH- 2Cl- - 2ē = Cl2↑
электролиз
2NaCl + 2H2O H2 + Cl2 +2NaOH
Слайд 15Электролиз 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 16Электролиз 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 17Применение электролиза:
получение чистых металлов (Алюминий, магний, натрий, кадмий получают только электролизом)
Слайд 19получение щелочей, хлора, водорода
Слайд 20защита металлов от коррозии (При этом на поверхности металлических изделий электрохимическим
методом наносят тонкий слой другого металла, устойчивого к коррозии). Этот раздел гальванотехники называется ГАЛЬВАНОСТЕГИЯ (от гальвано... и греч. stego - покрываю)
Слайд 21копирование рельефных изделий из металлов и других материалов. Гальванопластика позволяет создавать
документально точные копии барельефов, монет, гербов, медалей, эмблем и т.д. Широко применяется при реставрации.
Слайд 22применение электролиза в косметологии для электроэпиляции (при удалении волос этим методом
используются очень тонкие иголочки, которыми воздействуют на волосяной фолликул)
Слайд 23Тест по теме "Электролиз"
1. При электролизе раствора сульфата цинка с инертными
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 24
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 25
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 267. 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 27А теперь проверим ваши ответы!
1-б
2-б
3-в, г
4-а, г
5-б
6- в
7- в
8-б
Слайд 28Домашнее задание:
Учебник О.С.Габриеляна Химия 11 класс
§ 18 (стр.217 - 222), упр. 22,23,25.
Слайд 29Список использованной литературы:
1. О.С.Габриелян Учебник химии для 11 класса, М.,
Дрофа, 2004г.
Интернет – ресурсы:
1. http://www.nontoxicprint.com/electroetching.htm
2. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_colier/3192/ХИМИЧЕСКИЕ
3. http://atecom.ru/ru/hydrogen/
4. http://festival.1september.ru/articles/564677/
5. http://www.nickelca.ru/professions/metallurgy/
6. http://t-coins.narod.ru/Hidro.htm
7. http://medicini.info/raznoe/165-udalenie-volos-metodom-elektroliza.html
8. http://www.bayertechnology.com/ru/produkty/khlor-ehlektroliz.html
9. http://www.interfax.by/article/4066