Xlorid kislota elektroliz tenglamasi. Elektroliz
Eritmaning elektrolizi
va erigan tuzlar (2 soat)
“Elektrokimyo” tanlov kursining darslari
Birinchi darsning maqsadlari:
Birinchi dars rejasi
1. Metalllarni olishning o'rganilgan usullarini takrorlash.
2. Yangi materialni tushuntirish.
3. G.E.Rudzitis, F.G.Feldmanning "Kimyo-9" darsligidan masalalarni yechish (M .: Ta'lim, 2002), b. 120, № 1, 2.
4. Test topshiriqlari bo'yicha bilimlarning o'zlashtirilishini tekshirish.
5. Elektrolizni qo'llash bo'yicha hisobot.
Birinchi darsning maqsadlari: eritmalar va erigan tuzlarni elektroliz qilish sxemalarini yozishni va olingan bilimlarni hisoblash masalalarini yechishda qo‘llashni o‘rgatish; darslik, test materiallari bilan ishlash ko'nikmalarini shakllantirishni davom ettirish; elektrolizning xalq xo‘jaligida qo‘llanilishini muhokama qilish.
BIRINCHI DARS BOSHQARISHI
O'rganilgan usullarni takrorlash metallarni olish mis (II) oksididan mis olish misolida.
Tegishli reaksiyalar tenglamalarini yozish:
Tuzlarining eritmalari va eritmalaridan metallarni olishning yana bir usuli elektrokimyoviy, yoki elektroliz.
Elektroliz - bu eritma yoki elektrolit eritmasidan elektr toki o'tganda elektrodlarda sodir bo'ladigan oksidlanish-qaytarilish jarayoni..
Natriy xlorid eritmasining elektrolizi:
NaCl Na + + Cl – ;
katod (–) (Na +): Na + + e= Na 0,
anod (–) (Cl –): Cl – – e\u003d Cl 0, 2Cl 0 \u003d Cl 2;
2NaCl \u003d 2Na + Cl 2.
Natriy xlorid eritmasining elektrolizi:
NaCl Na + + Cl – ,
H 2 O H + + OH -;
katod (-) (Na +; H +): H + + e= H 0, 2H 0 = H 2
(2H 2 O + 2 e\u003d H 2 + 2OH -),
anod (+) (Cl - ; OH -): Cl - - e\u003d Cl 0, 2Cl 0 \u003d Cl 2;
2NaCl + 2H 2 O \u003d 2NaOH + Cl 2 + H 2.
Mis (II) nitrat eritmasining elektrolizi:
Cu(NO 3) 2 Cu 2+ +
H 2 O H + + OH -;
katod (–) (Cu 2+; H +): Cu 2+ + 2 e= Cu 0,
anod (+) (OH -): OH - - e=OH0,
4H 0 \u003d O 2 + 2H 2 O;
2Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O \u003d 2Cu + O 2 + 4HNO 3.
Ushbu uchta misol nima uchun metallarni olishning boshqa usullarini amalga oshirishdan ko'ra elektrolizni amalga oshirish foydaliroq ekanligini ko'rsatadi: metallar, gidroksidlar, kislotalar, gazlar olinadi.
Biz elektroliz sxemalarini yozdik va endi biz elektroliz tenglamalarini sxemalarga murojaat qilmasdan, faqat ion faolligi shkalasidan foydalangan holda darhol yozishga harakat qilamiz:
Elektroliz tenglamalariga misollar:
2HgSO 4 + 2H 2 O \u003d 2Hg + O 2 + 2H 2 SO 4;
Na 2 SO 4 + 2H 2 O \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 + O 2;
2LiCl + 2H 2 O \u003d 2LiOH + H 2 + Cl 2.
Muammoni hal qilish G.E.Rudzitis va F.G.Feldmanlar darsligidan (9-sinf, 120-bet, No1, 2).
Vazifa 1. Mis (II) xlorid eritmasini elektroliz qilishda katodning massasi 8 g ga oshdi.Qanday gaz ajralib chiqdi, uning massasi qancha?
Yechim
CuCl 2 + H 2 O \u003d Cu + Cl 2 + H 2 O,
(Cu) \u003d 8/64 \u003d 0,125 mol,
(Cu) \u003d (Sl 2) \u003d 0,125 mol,
m(Cl 2) \u003d 0,125 71 \u003d 8,875 g.
Javob. Gaz xlor, massasi 8,875 g.
Vazifa 2. Kumush nitratning suvli eritmasini elektroliz qilish jarayonida 5,6 litr gaz ajralib chiqdi. Katodda necha gramm metall to'plangan?
Yechim
4AgNO 3 + 2H 2 O \u003d 4Ag + O 2 + 4HNO 3,
(O 2) \u003d 5,6 / 22,4 \u003d 0,25 mol,
(Ag) \u003d 4 (O 2) \u003d 4 25 \u003d 1 mol,
m(Ag) \u003d 1 107 \u003d 107 g.
Javob. 107 g kumush.
Sinov
Variant 1
1. Kaliy gidroksid eritmasini katodda elektroliz qilish jarayonida quyidagilar ajralib chiqadi:
a) vodorod; b) kislorod; c) kaliy.
2. Mis (II) sulfatning eritmadagi eritmasini elektroliz qilish jarayonida quyidagilar hosil bo'ladi:
a) mis (II) gidroksid;
b) sulfat kislota;
3. Anodda bariy xlorid eritmasini elektroliz qilish jarayonida quyidagilar ajralib chiqadi:
a) vodorod; b) xlor; c) kislorod.
4. Alyuminiy xlorid eritmasini elektroliz qilish jarayonida katodda quyidagilar ajralib chiqadi:
a) alyuminiy; b) xlor;
c) elektroliz mumkin emas.
5. Kumush nitrat eritmasini elektroliz qilish quyidagi sxema bo'yicha amalga oshiriladi:
a) AgNO 3 + H 2 O Ag + H 2 + HNO 3;
b) AgNO 3 + H 2 O Ag + O 2 + HNO 3;
v) AgNO 3 + H 2 O AgNO 3 + H 2 + O 2.
Variant 2
1. Anodda natriy gidroksid eritmasini elektroliz qilish jarayonida quyidagilar ajralib chiqadi:
a) natriy; b) kislorod; c) vodorod.
2. Natriy sulfid eritmasini eritmada elektroliz qilish jarayonida quyidagilar hosil bo'ladi:
a) gidrosulfat kislota;
b) natriy gidroksid;
3. Simob (II) xlorid eritmasini elektroliz qilish jarayonida katodda quyidagilar ajralib chiqadi:
a) simob; b) xlor; c) elektroliz mumkin emas.
4.
5. Simob (II) nitrat eritmasining elektrolizi quyidagi sxema bo'yicha amalga oshiriladi:
a) Hg (NO 3) 2 + H 2 O Hg + H 2 + HNO 3;
b) Hg (NO 3) 2 + H 2 O Hg + O 2 + HNO 3;
c) Hg (NO 3) 2 + H 2 O Hg (NO 3) 2 + H 2 + O 2.
Variant 3
1. Mis (II) nitrat eritmasini elektroliz qilish jarayonida katodda quyidagilar ajralib chiqadi:
a) mis; b) kislorod; c) vodorod.
2. Litiy bromid eritmasini eritmada elektroliz qilish jarayonida quyidagilar hosil bo'ladi:
b) gidrobromik kislota;
c) litiy gidroksid.
3. Kumush xlorid eritmasini elektroliz qilish jarayonida katodda quyidagilar ajralib chiqadi:
a) kumush; b) xlor; c) elektroliz mumkin emas.
4. Alyuminiy xlorid eritmasini elektroliz qilish jarayonida alyuminiy ajralib chiqadi:
a) katod; b) anod; c) eritmada qoladi.
5. Bariy bromid eritmasini elektroliz qilish quyidagi sxema bo'yicha amalga oshiriladi:
a) BaBr 2 + H 2 O Br 2 + H 2 + Ba (OH) 2;
b) BaBr 2 + H 2 O Br 2 + Ba + H 2 O;
c) BaBr 2 + H 2 O Br 2 + O 2 + Ba (OH) 2.
Variant 4
1. Anodda bariy gidroksid eritmasini elektroliz qilish jarayonida quyidagilar ajralib chiqadi:
a) vodorod; b) kislorod; c) bariy.
2. Kaliy yodidning eritmadagi eritmasini elektroliz qilish jarayonida quyidagilar hosil bo'ladi:
a) gidroiod kislotasi;
b) suv; c) kaliy gidroksidi.
3. Qo'rg'oshin (II) xlorid eritmasini elektroliz qilish jarayonida katodda quyidagilar ajralib chiqadi:
a) qo'rg'oshin; b) xlor; c) elektroliz mumkin emas.
4. Kumush nitrat eritmasini katodda elektroliz qilish jarayonida quyidagilar ajralib chiqadi:
a) kumush; b) vodorod; c) kislorod.
5. Natriy sulfid eritmasining elektrolizi quyidagi sxema bo'yicha amalga oshiriladi:
a) Na 2 S + H 2 O S + H 2 + NaOH;
b) Na 2 S + H 2 O H 2 + O 2 + Na 2 S;
c) Na 2 S + H 2 O H 2 + Na 2 S + NaOH.
Javoblar
| Variant | Savol 1 | 2-savol | 3-savol | 4-savol | 5-savol |
| 1 | a | b | b | a | b |
| 2 | b | b | a | a | b |
| 3 | a | ichida | a | ichida | a |
| 4 | b | ichida | a | a | a |
Elektrolizning xalq xo'jaligida qo'llanilishi
1. Metall buyumlarni korroziyadan himoya qilish uchun ularning yuzasiga boshqa metallning yupqa qatlami qo'llaniladi: xrom, kumush, oltin, nikel va boshqalar. Ba'zan qimmatbaho metallarni isrof qilmaslik uchun ko'p qatlamli qoplama ishlab chiqariladi. Masalan, avtomobilning tashqi qismlari birinchi navbatda yupqa mis qatlami bilan qoplanadi, misga yupqa nikel qatlami surtiladi va unga xrom qatlami qo'llaniladi.
Qoplamalarni elektroliz bilan metallga qo'llashda ular hatto qalinlikda va bardoshli bo'ladi. Shunday qilib, har qanday shakldagi mahsulotlarni qoplashingiz mumkin. Amaliy elektrokimyoning bu sohasi deyiladi elektrokaplama.
2. Korroziyadan himoya qilishdan tashqari, galvanik qoplamalar mahsulotlarga chiroyli dekorativ ko'rinish beradi.
3. Elektrokimyoning printsipial jihatdan elektrokaplamaga yaqin bo'lgan yana bir tarmog'i elektrokaplama deb ataladi. Bu turli xil narsalarning aniq nusxalarini olish jarayonidir. Buning uchun ob'ekt mum bilan qoplangan va matritsa olinadi. Matritsadagi nusxalangan ob'ektning barcha chuqurchalari bo'rtiq bo'ladi. Mum matritsasining yuzasi yupqa grafit qatlami bilan qoplangan bo'lib, uni elektr o'tkazuvchan qiladi.
Olingan grafit elektrod mis sulfat eritmasi hammomiga botiriladi. Anod - mis. Elektroliz jarayonida mis anod eriydi va mis grafit katodiga to'planadi. Shunday qilib, aniq mis nusxasi olinadi.
Elektroformatsiya yordamida chop etish uchun klishelar, grammofon plastinalari tayyorlanadi, turli buyumlar metalllashtiriladi. Galvanoplastika rus olimi B.S.Yakobi tomonidan kashf etilgan (1838).
Rekord qoliplarini yasash plastik plastinaga yupqa kumush qatlamini qo'llashni o'z ichiga oladi, bu elektr o'tkazuvchanligini ta'minlaydi. Keyin plastinkaga elektrolitik nikel qoplamasi qo'llaniladi.
Elektrolitik vannada - anod yoki katodda plastinka qilish uchun nima qilish kerak?
(E t. Katod haqida.)
4. Elektroliz ko'plab metallarni olish uchun ishlatiladi: gidroksidi, ishqoriy tuproq, alyuminiy, lantanidlar va boshqalar.
5. Ba'zi metallarni aralashmalardan tozalash uchun aralashmalari bo'lgan metall anodga ulanadi. Metall elektroliz jarayonida eritiladi va metall katodda cho'kadi, nopoklik eritmada qoladi.
6. Murakkab moddalar (ishqorlar, kislorodli kislotalar), galogenlar olish uchun elektrolizdan keng foydalaniladi.
Amaliy ish(ikkinchi dars)
Dars maqsadlari. Suv elektrolizini o'tkazish, elektrokaplamani amalda ko'rsatish, birinchi darsda olingan bilimlarni mustahkamlash.
Uskunalar.Talabalar stollarida: yassi akkumulyator, terminalli ikkita sim, ikkita grafit elektrod, stakan, probirkalar, ikki oyoqli shtat, 3% natriy sulfat eritmasi, spirtli chiroq, gugurt, mash'al.
O'qituvchi stolida: bir xil + mis sulfat eritmasi, guruch kaliti, mis quvur (mis bo'lagi).
Talabalar uchun brifing
1. Elektrodlarga terminallar bilan simlarni ulang.
2. Elektrodlarni stakanga qo'ying, ular tegmasligi uchun.
3. Stakanga elektrolit eritmasini (natriy sulfat) quying.
4. Probirkalarga suv quyib, elektrolitli stakanga teskari solib, grafit elektrodlariga birma-bir qo‘yib, probirkaning yuqori chetini shtativ oyoqchasiga mahkamlang.
5. Qurilma o'rnatilgandan so'ng, simlarning uchlarini batareyaga ulang.
6. Gaz pufakchalarining evolyutsiyasini kuzating: ularning anodda katodga qaraganda kamroq qismi chiqariladi. Bir probirkadagi deyarli barcha suv chiqarilgan gaz bilan almashtirilgandan so'ng, ikkinchisida esa - yarmiga, simlarni batareyadan ajratib oling.
7. Spirtli chiroqni yoqing, suv deyarli butunlay siljigan probirkani ehtiyotkorlik bilan olib tashlang va uni spirtli chiroqqa keltiring - gazning xarakterli popi eshitiladi.
8. Chiroqni yoqing. Ikkinchi probirkani olib tashlang, yonayotgan gaz bilan tekshiring.
Talabalar uchun topshiriqlar
1. Qurilmaning eskizini chizing.
2. Suvni elektroliz qilish tenglamasini yozing va natriy sulfat eritmasida elektrolizni o`tkazish nima uchun zarur bo`lganligini tushuntiring.
3. Elektrodlardagi gazlarning chiqishini aks ettiruvchi reaksiya tenglamalarini yozing.
O'qituvchining ko'rgazmali eksperimenti
(sinfning eng yaxshi o'quvchilari tomonidan bajarilishi mumkin
tegishli jihozlar bilan)
1. Simli terminallarni mis quvur va guruch kalitiga ulang.
2. Naycha va kalitni mis (II) sulfat eritmasi solingan stakanga tushiring.
3. Simlarning ikkinchi uchlarini batareyaga ulang: batareyaning "minus" mis quvurga, "ortiqcha" kalitga!
4. Kalit yuzasida misning chiqishini kuzating.
5. Tajribani amalga oshirgandan so'ng, avval terminallarni batareyadan ajratib oling, so'ngra kalitni eritmadan chiqarib oling.
6. Elektroliz sxemasini eruvchan elektrod bilan qismlarga ajrating:
CuSO 4 \u003d Cu 2+ +
anod (+): Su 0 - 2 e\u003d Cu 2+,
katod (–): Cu 2+ + 2 e= Su 0.
Eriydigan anod bilan elektrolizning umumiy tenglamasini yozib bo'lmaydi.
Elektroliz mis (II) sulfat eritmasida amalga oshirildi, chunki:
a) elektr tokining o'tishi uchun elektrolit eritmasi kerak, tk. suv zaif elektrolitdir;
b) reaktsiyalarning qo'shimcha mahsuloti ajralmaydi, faqat katodda mis.
7. O'tmishni mustahkamlash uchun rux xloridni uglerod elektrodlari bilan elektroliz qilish sxemasini yozing:
ZnCl 2 \u003d Zn 2+ + 2Cl -,
katod (–): Zn 2+ + 2 e= Zn 0,
2H2O+2 e\u003d H 2 + 2OH -,
anod (+): 2Cl – – 2 e=Cl2.
Bu holda umumiy reaksiya tenglamasini yozib bo'lmaydi, chunki elektr energiyasining umumiy miqdorining qaysi qismi suvning kamayishi va qaysi qismi - sink ionlarining kamayishi noma'lum.
 |
Ko'rgazmali eksperiment sxemasi |
Uy vazifasi
1. Tarkibida mis (II) nitrat va kumush nitrat aralashmasi bo‘lgan eritmani inert elektrodlar bilan elektroliz qilish tenglamasini yozing.
2. Natriy gidroksid eritmasini elektroliz qilish tenglamasini yozing.
3. Mis tangani tozalash uchun uni akkumulyatorning manfiy qutbiga ulangan mis simga osib, 2,5% li NaOH eritmasiga tushirish kerak, u yerda akkumulyatorning musbat qutbiga ulangan grafit elektrod ham botirilishi kerak. . Qanday qilib tanga toza bo'lishini tushuntiring. ( Javob. Katodda vodorod ionlari kamayadi:
2H + + 2 e\u003d H 2.
Vodorod tanga yuzasida mis oksidi bilan reaksiyaga kirishadi:
CuO + H 2 \u003d Cu + H 2 O.
Bu usul kukunni tozalashdan yaxshiroqdir, chunki. tanga o'chirilmaydi.)
Suvli eritmalarning elektrolizini ko'rib chiqayotganda shuni yodda tutish kerakki, elektrolitlar ionlaridan tashqari, har qanday suvli eritmada suvning H + va OH - dissotsiatsiyasi mahsuloti bo'lgan ionlar ham mavjud.
Elektr maydonida vodorod ionlari katodga, OH ionlari esa anodga qarab harakatlanadi. Shunday qilib, katodda elektrolit kationlari ham, vodorod kationlari ham zaryadsizlanishi mumkin. Xuddi shunday, anodda ham elektrolitlar anionlari, ham gidroksid ionlari zaryadsizlanishi mumkin. Bundan tashqari, suv molekulalari elektrokimyoviy oksidlanish yoki qaytarilishdan ham o'tishi mumkin.
Elektroliz paytida elektrodlarda qanday elektrokimyoviy jarayonlar sodir bo'lishi birinchi navbatda tegishli elektrokimyoviy tizimlarning elektrod potentsiallarining nisbiy qiymatlariga bog'liq bo'ladi. Bir nechta mumkin bo'lgan jarayonlardan minimal energiya sarfi davom etadi. Bu shuni anglatadiki, elektrod potentsiali eng yuqori bo'lgan elektrokimyoviy tizimlarning oksidlangan shakllari katodda kamayadi, eng past elektrod potentsiali bo'lgan tizimlarning qisqargan shakllari anodda oksidlanadi. Umumiy holda, berilgan sharoitda potentsiallari eng past bo'lgan atomlar, molekulalar va ionlar anodda osonroq oksidlanadi, ionlar, molekulalar, atomlar esa katodda osonroq qaytariladi. Tuzlarning suvli eritmalarini elektroliz qilish jarayonida sodir bo'ladigan katod jarayonlarini ko'rib chiqamiz. Bu erda vodorod ionlarining kontsentratsiyasiga bog'liq bo'lgan vodorod ionlarini kamaytirish jarayonining elektrod potensialining kattaligini hisobga olish kerak. Biz vodorod elektrodi uchun elektrod potentsialining umumiy tenglamasini bilamiz (2.3-bo'lim).
Neytral eritmalarda (pH=7) vodorod ionining qaytarilish jarayoni elektrod potensialining qiymati.
|
φ = –0,059 . 7 = -0,41 V. |
1) elektrod potentsiali -0,41 V dan ancha musbat bo'lgan metall kationlarini o'z ichiga olgan tuz eritmalarini elektroliz qilish paytida katodda bunday elektrolitning neytral eritmasidan metall kamayadi. Bunday metallar vodorod yaqinidagi bir qator kuchlanishlarda (taxminan qalaydan boshlab va undan keyin);
2) elektrod potentsiali -0,41 V dan ancha manfiy bo'lgan metall kationlarini o'z ichiga olgan tuz eritmalarini elektroliz qilishda katodda metall kamaymaydi, balki vodorod ajralib chiqadi. Bunday metallar orasida gidroksidi, gidroksidi tuproq, magniy, alyuminiy, taxminan titangacha;
3) elektrod potentsiali -0,41 V ga yaqin bo'lgan metall kationlarini o'z ichiga olgan tuz eritmalarini elektroliz qilish paytida (seriyaning o'rta qismidagi metallar - Zn, Cr, Fe, Cd, Ni), keyin konsentratsiyasiga qarab. tuz eritmasi va elektroliz sharoitlari (oqim zichligi, harorat, eritma tarkibi), ham metallning qaytarilishi, ham vodorodning ajralib chiqishi mumkin; ba'zan metall va vodorodning birgalikda chiqishi mavjud.
Vodorodning kislotali eritmalardan elektrokimyoviy chiqishi vodorod ionlarining chiqishi tufayli sodir bo'ladi:
2H + 2ē → 2H 0
2H 0 = H 2 .
Neytral yoki ishqoriy muhitda vodorod evolyutsiyasi suvning elektrokimyoviy qisqarishi natijasida sodir bo'ladi:
HOH + ē → H 0 + OH –
H 0 + H 0 = H 2 ,
|
keyin 2HON + 2ē → H 2 + 2OH – |
Shunday qilib, suvli eritmalarni elektroliz qilish jarayonida katod jarayonining tabiati, birinchi navbatda, metallarning standart elektrod potentsiallari qatoridagi mos keladigan metallning holati bilan belgilanadi.
Agar turli metallarning kationlarini o'z ichiga olgan suvli eritma elektrolizga duchor bo'lsa, ularning katodda chiqarilishi, qoida tariqasida, metallning elektrod potentsialining algebraik qiymatini pasaytirish tartibida davom etadi. Masalan, elektrolizatorning terminallarida etarli kuchlanishga ega Ag +, Cu 2+ va Zn 2+ kationlari aralashmasidan kumush kationlar (ph 0 \u003d +0,8 V), keyin mis (ph 0 \u003d +0,34 V) ) va nihoyat, sink (ph 0 \u003d -0,76 V).
Metalllarni kationlar aralashmasidan elektrokimyoviy ajratish texnikada va miqdoriy tahlilda qo'llaniladi. Umuman olganda, metall ionlari uchun zaryadsizlanish (elektronlarni qabul qilish) qobiliyati metallarning bir qator standart elektrod potentsialidagi holati bilan belgilanadi. Metall kuchlanishlar ketma-ketligida qanchalik chap tomonda bo'lsa, uning salbiy potentsiali qanchalik katta yoki musbat potentsial kamroq bo'lsa, uning ionlarining chiqishi shunchalik qiyin bo'ladi. Shunday qilib, bir qator kuchlanishdagi metall ionlaridan uch valentli oltin ionlari eng oson chiqariladi (elektr tokining eng past kuchlanishlarida), keyin kumush ionlari va boshqalar. Eng qiyin (elektr tokining eng yuqori kuchlanishida) kaliy ionlarining chiqishi. Ammo metall potensialining qiymati, ma'lumki, eritmadagi ionlarining konsentratsiyasiga qarab o'zgaradi; xuddi shu tarzda, har bir metall ionlarini tushirish qulayligi ularning konsentratsiyasiga qarab o'zgaradi: konsentratsiyaning oshishi ionlarning chiqishini osonlashtiradi, kamayishi qiyinlashtiradi. Shuning uchun, bir nechta metallarning ionlarini o'z ichiga olgan eritmani elektroliz qilish paytida, faolroq metalning ajralib chiqishi kamroq faol bo'lganidan ko'ra ertaroq sodir bo'lishi mumkin (agar birinchi metall ionining konsentratsiyasi sezilarli bo'lsa va ikkinchisi juda past).
Tuzlarning suvli eritmalarini elektroliz qilish jarayonida sodir bo'ladigan anodik jarayonlarni ko'rib chiqaylik. Anodda sodir bo'ladigan reaksiyalarning tabiati ham suv molekulalarining mavjudligiga, ham anod qilingan moddaga bog'liq. Elektroliz jarayonida anod moddasi oksidlanishi mumkinligini yodda tutish kerak. Shu munosabat bilan inert (erimaydigan) anod bilan elektroliz va faol (eruvchan) anod bilan elektroliz o'rtasida farqlanadi. Erimaydigan anodlar ko'mir, grafit, platina, iridiydan tayyorlanadi; eruvchan anodlar - mis, kumush, sink, kadmiy, nikel va boshqa metallardan. Elektroliz paytida erimaydigan anodda anionlar yoki suv molekulalari oksidlanadi. Kislorodsiz kislotalar HI, HBr, HCl, H 2 S va ularning tuzlari (HF va ftoridlardan tashqari) suvli eritmalarini elektroliz qilish jarayonida anodda anionlar chiqariladi va tegishli galogen ajralib chiqadi. E'tibor bering, HCl va uning tuzlarini elektroliz qilish jarayonida xlorning ajralib chiqishi tizimlarning o'zaro pozitsiyasiga zid keladi.
2Cl – – 2ē →Cl 2 (φ 0 = +1,36 V)
2 H 2 O– 4ē →O 2 + 4 H + (φ 0 = +1,23 V)
bir qator standart elektrod potentsialida. Ushbu anomaliya ushbu ikkita elektrod jarayonining ikkinchisining sezilarli darajada haddan tashqari kuchlanishi bilan bog'liq - anod moddasi kislorod evolyutsiyasi jarayoniga inhibitiv ta'sir ko'rsatadi.
Tarkibida SO 4 2-, SO 3 2-, NO 3 -, PO 4 3- va boshqalar anionlari, shuningdek, ftor vodorod va ftoridlar boʻlgan tuzlarning suvli eritmalarini elektroliz qilish jarayonida suvning elektrokimyoviy oksidlanishi sodir boʻladi. Eritmaning pH qiymatiga qarab, bu jarayon boshqacha davom etadi va turli tenglamalarda yozilishi mumkin. Ishqoriy muhitda tenglama shaklga ega
4OH – – 4ē → 2H 2 O+O 2 , (pH > 7)
va kislotali yoki neytral muhitda bizda mavjud
HOH– 2ē →O 0 + 2 H + (pH ≤ 7)
2 O 0 = O 2 ,
|
keyin 2H 2 O – 4ē → 4N + + 2O 2 . |
Ko'rib chiqilayotgan hollarda suvning elektrokimyoviy oksidlanishi energiya jihatidan eng qulay jarayondir. Kislorodli anionlarning oksidlanishi juda yuqori potentsiallarda sodir bo'ladi. Masalan, SO 4 2- ionining standart oksidlanish potentsiali - 2ē → S 2 O 8 2- 2,01 V ni tashkil qiladi, bu standart suv oksidlanish potentsiali 1,228 V dan sezilarli darajada oshadi.
2H 2 O - 4ē → O 2 + 4H + (φ 0 = 1,228 V).
Standart ion oksidlanish potentsiali F - bundan ham muhimroqdir
2F – – 2ē →F 2 (φ 0 = 2 ,87 DA).
Umuman olganda, tuzlarning suvli eritmalarini elektroliz qilish jarayonida metall va vodorod kationlari bir vaqtning o'zida elektrolizatorning katodiga yaqinlashadi, ularning har biri katoddan keladigan elektronlar tufayli kamayishi "da'vo qiladi". Qaytarilish jarayoni katodda qanday davom etadi? Javobni metallarning bir qator kuchlanishlari asosida olish mumkin. Bunday holda, metallning standart elektrod potentsialining algebraik qiymati qanchalik kichik bo'lsa, elektron qabul qiluvchilar kuchsizroq bo'lib, ularning kationlari va ularni katodda kamaytirish qiyinroq bo'ladi. Shu munosabat bilan elektroreduksiyaga bo'lgan munosabatiga ko'ra kationlarning uch guruhi ajratiladi.
1. Elektron tortib olish faolligi yuqori bo'lgan kationlar (Cu 2+, Hg 2+, Ag+, Au 3+, Pt 2+, Pt 4+). Ushbu kationlarning tuzlarini elektroliz qilish jarayonida metall kationlarining deyarli to'liq qisqarishi sodir bo'ladi; oqim chiqishi 100% yoki unga yaqin.
2. Elektron tortib olish qobiliyatining o'rtacha qiymatlari bilan tavsiflangan kationlar (Mn 2+, Zn 2+, Cr 3+, Fe 2+, Ni 2+, Sn 2+, Pb 2+). Katodda elektroliz jarayonida metall va suv molekulalarining kationlari bir vaqtning o'zida kamayadi, bu esa metallning joriy samaradorligini pasayishiga olib keladi.
3. Elektron tortib olish qobiliyati past bo'lgan kationlar (K +, Ca 2+, Mg 2+, Al 3+). Bunday holda, katodga elektron qabul qiluvchilar ko'rib chiqilayotgan guruhning kationlari emas, balki suv molekulalaridir. Bunday holda, kationlarning o'zlari suvli eritmada o'zgarishsiz qoladi va oqim samaradorligi nolga yaqinlashadi.
Anodda turli anionlarning elektrooksidlanishga nisbati
Kislorodsiz kislotalarning anionlari va ularning tuzlari (Cl¯, Br¯, J¯, S 2-, CN¯ va boshqalar) elektronlarini suv molekulasiga qaraganda kuchsizroq ushlab turadi. Shu sababli, ushbu anionlarni o'z ichiga olgan birikmalarning suvli eritmalarini elektroliz qilish jarayonida ikkinchisi elektron donorlar rolini o'ynaydi, ular oksidlanadi va o'z elektronlarini elektrolitik hujayraning tashqi zanjiriga o'tkazadi.
Kislorod kislotalarining anionlari (NO 3 ¯, SO 4 2-, PO 4 3- va boshqalar) o'z elektronlarini suv molekulalariga qaraganda qattiqroq ushlab turishga qodir. Bunday holda, suv anodda oksidlanadi, anionlarning o'zi esa o'zgarishsiz qoladi.
Eriydigan anodda oksidlanish jarayonlari soni uchtaga ko'payadi:
1) kislorodning chiqishi bilan suvning elektrokimyoviy oksidlanishi; 2) anion ajralishi (ya'ni, uning oksidlanishi); 3) anod metallining elektrokimyoviy oksidlanishi (metallning anodik erishi).
Mumkin bo'lgan jarayonlardan energiya jihatidan eng qulayi sodir bo'ladi. Agar anodli metall boshqa elektrokimyoviy tizimlarga qaraganda bir qator standart potentsiallarda joylashgan bo'lsa, u holda metallning anodik erishi kuzatiladi. Aks holda, kislorodning evolyutsiyasi yoki anion ajralishi sodir bo'ladi. Anionlarning chiqishi uchun yaqin ketma-ketlik o'rnatilmagan. Elektron berish qobiliyatini pasaytirish orqali eng keng tarqalgan anionlar quyidagicha tartibga solinadi: S 2-, J¯, Br¯, Cl¯, OH¯, H 2 O, SO 4 2-, NO 3¯, CO 3 2- , PO 4 3- .
Keling, suvli eritmalarni elektroliz qilishning bir nechta tipik holatlarini ko'rib chiqaylik.
CuCl 2 eritmasining erimaydigan anod bilan elektrolizlanishi
Bir qator kuchlanishlarda mis vodoroddan keyin joylashgan, shuning uchun katodda Cu 2+ ajraladi va metall mis ajralib chiqadi va xlorid ionlari anodda molekulyar xlor Cl 2 ga oksidlanadi.
|
Katod (-) |
|
|
Cu 2+ + 2ē → Cu 0 |
|
|
2Cl – – 2ē → Cl 2 |
Cu 2+ + 2 Cl – → Cu 0 +Cl 2
CuCl 2 → Cu 0 +Cl 2
Metall oqim chiqishi (95-100%).
NaNO 3 eritmasining elektrolizi
Ketma-ket kuchlanishdagi natriy vodoroddan ancha oldinroq bo'lganligi sababli, suv katodda chiqariladi. Anodda suv ham chiqariladi.
|
Katod (-) |
|
2 H 2 O+ 2ē →H 2 + 2 Oh – |
|
2H 2 O–4ē → 4H + +O 2 . |
Shunday qilib, katodda vodorod ajralib chiqadi va ishqoriy muhit hosil bo'ladi, anodda kislorod chiqariladi va anod yaqinida kislotali muhit hosil bo'ladi. Agar anod va katod bo'shliqlari bir-biridan ajratilmasa, u holda uning barcha qismlarida eritma elektr neytral bo'lib qoladi.
|
Katod (-) |
|
|
2 H 2 O+ 2ē →H 2 + 2 Oh – |
|
|
2H 2 O–4ē → 4H + +O 2 . |
6H 2 O → 2H 2 + 4OH – + 4H + +O 2
6H 2 O → 2H 2 +O 2 + 4H 2 O
2 H 2 O → 2 H 2 + O 2
Metallning joriy chiqishi nolga teng.
Shuning uchun NaNO 3 eritmasining elektrolizi paytida suvning elektrolizi sodir bo'ladi. NaNO 3 tuzining roli eritmaning elektr o'tkazuvchanligini oshirishga kamayadi.
FeSO 4 eritmasining elektrolizi
Katoddagi reaktsiyalar (-) (qaytarilish):
|
a) Fe 2+ + 2ē → Fe 0 |
bir vaqtda reaktsiyalar |
|
b) 2 H 2 O+ 2ē →H 2 + 2 Oh – . |
Anoddagi reaktsiya (+) (oksidlanish):
2H 2 O–4ē → 4H + +O 2 .
Metallning joriy chiqishi o'rtacha.
KJ eritmasining erimaydigan anod bilan elektrolizlanishi
|
Katod (-) |
|
|
2 H 2 O+ 2ē →H 2 + 2 Oh – |
|
|
2J – – 2ē → J 2 |
2 H 2 O + 2J – → H 2 + 2 Oh – + J 2 .
KJ eritmasini elektroliz qilishning yakuniy reaksiya tenglamasi:
2KJ+2H 2 O→H 2 + J 2 + 2KOH.
CuSO 4 eritmasini mis (eruvchan) anod bilan elektroliz qilish.
Misning standart potentsiali +0,337 V ni tashkil qiladi, bu -0,41 V dan ancha yuqori; shuning uchun katodda CuSO 4 eritmasini elektroliz qilish jarayonida Cu 2+ ionlarining ajralishi yuzaga keladi va metall mis ajralib chiqadi. Anodda teskari jarayon sodir bo'ladi - metallning oksidlanishi, chunki mis potentsiali suvning oksidlanish potentsialidan (+1,228 V) va undan ham ko'proq - SO 4 2-ionning oksidlanish potentsiali ( +2,01 V). Binobarin, bu holda elektroliz anodning metallining (mis) erishi va uning katodda ajralishiga qadar kamayadi.
Mis sulfat eritmasini elektroliz qilish sxemasi:
|
Katod (-) |
|
Cu 2+ + 2ē → Cu 0 |
|
Cu 0 – 2ē → Cu 2+ . |
Ushbu jarayon metallarni elektr bilan tozalash uchun ishlatiladi (elektrolitik tozalash deb ataladi).
Elektroliz nima? Bu savolga javobni soddaroq tushunish uchun keling, to'g'ridan-to'g'ri oqimning har qanday manbasini tasavvur qilaylik. Har bir DC manbai uchun siz har doim ijobiy va salbiy qutbni topishingiz mumkin:
Keling, unga kimyoviy jihatdan chidamli ikkita elektr o'tkazuvchan plastinani ulaymiz, biz ularni elektrodlar deb ataymiz. Ijobiy qutbga ulangan plastinka anod, manfiy qutbga esa katod deyiladi:
Natriy xlorid elektrolit bo'lib, u erishi bilan natriy kationlari va xlorid ionlariga ajraladi:
NaCl \u003d Na + + Cl -
Ko'rinib turibdiki, manfiy zaryadlangan xlor anionlari musbat zaryadlangan elektrod - anodga, musbat zaryadlangan Na + kationlari esa manfiy zaryadlangan elektrod - katodga boradi. Buning natijasida Na + kationlari ham, Cl - anionlari ham zaryadsizlanadi, ya'ni ular neytral atomlarga aylanadi. Zaryad Na + ionlarida elektronlarni olish va Cl - ionlarida elektronlarni yo'qotish orqali sodir bo'ladi. Ya'ni, jarayon katodda davom etadi:
Na + + 1e - = Na 0 ,
Va anodda:
Cl - - 1e - = Cl
Har bir xlor atomi juftlanmagan elektronga ega bo'lganligi sababli, ularning yagona mavjudligi noqulay va xlor atomlari ikkita xlor atomining molekulasiga birlashadi:
Sl∙ + ∙Cl \u003d Cl 2
Shunday qilib, jami anodda sodir bo'ladigan jarayon quyidagicha to'g'ri yoziladi:
2Cl - - 2e - = Cl 2
Ya'ni, bizda:
Katod: Na + + 1e - = Na 0
Anod: 2Cl - - 2e - = Cl 2
Elektron balansni umumlashtiramiz:
Na + + 1e - = Na 0 |∙2
2Cl - - 2e - = Cl 2 |∙1<
Ikkala tenglamaning chap va o'ng tomonlarini qo'shing yarim reaktsiyalar, biz olamiz:
2Na + + 2e - + 2Cl - - 2e - = 2Na 0 + Cl 2
Biz ikkita elektronni algebrada bo'lgani kabi kamaytiramiz, biz elektrolizning ionli tenglamasini olamiz:
2NaCl (l.) => 2Na + Cl 2
Nazariy nuqtai nazardan, yuqorida ko'rib chiqilgan holat eng sodda, chunki natriy xlorid eritmasida musbat zaryadlangan ionlar orasida faqat natriy ionlari va manfiylar orasida faqat xlor anionlari mavjud edi.
Boshqacha qilib aytganda, Na + kationlari ham, Cl - anionlari ham katod va anod uchun "raqobatchilar" ga ega emas edi.
Va, masalan, natriy xlorid eritmasi o'rniga uning suvli eritmasidan oqim o'tkazilsa nima bo'ladi? Bu holda natriy xloridning dissotsiatsiyasi ham kuzatiladi, ammo suvli eritmada metall natriy hosil bo'lishi mumkin emas. Axir, biz bilamizki, ishqoriy metallar vakili bo'lgan natriy suv bilan juda kuchli reaksiyaga kirishadigan o'ta faol metalldir. Agar bunday sharoitda natriyni kamaytirish mumkin bo'lmasa, katodda nima kamayadi?
Keling, suv molekulasining tuzilishini eslaylik. Bu dipol, ya'ni salbiy va ijobiy qutbga ega:
Aynan shu xususiyat tufayli u katod yuzasini ham, anod yuzasini ham "yopishib qolishi" mumkin:
Quyidagi jarayonlar sodir bo'lishi mumkin:
2H 2 O + 2e - \u003d 2OH - + H 2
2H 2 O - 4e - \u003d O 2 + 4H +
Shunday qilib, agar biron bir elektrolitning eritmasini ko'rib chiqsak, elektrolitning dissotsiatsiyasi paytida hosil bo'lgan kationlar va anionlar katodda qaytarilish va anodda oksidlanish uchun suv molekulalari bilan raqobatlashayotganini ko'ramiz.
Xo'sh, katodda va anodda qanday jarayonlar sodir bo'ladi? Elektrolitlarning dissotsiatsiyasi yoki suv molekulalarining oksidlanishi/qaytarilishi jarayonida hosil bo'lgan ionlarning chiqishi? Yoki, ehtimol, bu jarayonlarning barchasi bir vaqtning o'zida sodir bo'ladimi?
Elektrolitlar turiga qarab, uning suvli eritmasini elektroliz qilish jarayonida turli xil vaziyatlar bo'lishi mumkin. Masalan, gidroksidi, gidroksidi tuproq metallari, alyuminiy va magniyning kationlarini suv muhitida oddiygina kamaytirish mumkin emas, chunki ularning qaytarilishi mos ravishda gidroksidi, ishqoriy tuproq metallari, alyuminiy yoki magniy hosil qilishi kerak edi. suv bilan reaksiyaga kirishadigan metallar.
Bunday holda, faqat katodda suv molekulalarining kamayishi mumkin.
Har qanday elektrolit eritmasini elektroliz qilish jarayonida katodda qanday jarayon sodir bo'lishini quyidagi printsiplarga rioya qilgan holda eslash mumkin:
1) Agar elektrolit normal sharoitda erkin holatda suv bilan reaksiyaga kirishadigan metall kationidan iborat bo'lsa, katodda quyidagi jarayon sodir bo'ladi:
2H 2 O + 2e - \u003d 2OH - + H 2
Bu, shu jumladan, Al faollik seriyasining boshida joylashgan metallar uchun amal qiladi.
2) Agar elektrolit erkin holatda suv bilan reaksiyaga kirishmaydigan, lekin oksidlanmaydigan kislotalar bilan reaksiyaga kirishadigan metall kationidan iborat bo'lsa, birdaniga ikkita jarayon sodir bo'ladi, bunda metall kationlari va suv molekulalari qaytariladi:
Men n++ ne = Men 0
Bu metallar faollik qatoridagi Al va H o'rtasidagi metallarni o'z ichiga oladi.
3) Agar elektrolit vodorod kationlaridan (kislota) yoki oksidlanmaydigan kislotalar bilan reaksiyaga kirishmaydigan metall kationlaridan iborat bo'lsa, faqat elektrolit kationlari tiklanadi:
2H + + 2e - \u003d H 2 - kislota holatida
Me n + + ne = Me 0 - tuz holatida
Anodda esa vaziyat quyidagicha:
1) Agar elektrolitda kislorodsiz kislota qoldiqlarining anionlari bo'lsa (F - dan tashqari), unda ularning oksidlanish jarayoni anodda sodir bo'ladi, suv molekulalari oksidlanmaydi. Masalan:
2Cl - - 2e \u003d Cl 2
S 2- − 2e = S o
Ftorid ionlari anodda oksidlanmaydi, chunki ftor suvli eritmada hosil bo'lolmaydi (suv bilan reaksiyaga kirishadi)
2) Agar elektrolitda gidroksid ionlari (ishqorlar) bo'lsa, ular suv molekulalari o'rniga oksidlanadi:
4OH - - 4e - \u003d 2H 2 O + O 2
3) Agar elektrolitda kislorodli kislota qoldig'i (organik kislota qoldiqlaridan tashqari) yoki anodda ftorid ioni (F -) bo'lsa, suv molekulalarini oksidlash jarayoni sodir bo'ladi:
2H 2 O - 4e - \u003d O 2 + 4H +
4) Anodda karboksilik kislotaning kislotali qoldig'i bo'lsa, quyidagi jarayon sodir bo'ladi:
2RCOO - - 2e - \u003d R-R + 2CO 2
Keling, turli vaziyatlar uchun elektroliz tenglamalarini yozishni mashq qilaylik:
№1 misol
Rux xlorid eritmasini elektroliz qilish jarayonida katod va anodda sodir bo'ladigan jarayonlar tenglamalarini, shuningdek, umumiy elektroliz tenglamasini yozing.
Yechim
Rux xlorid eritilganda u ajraladi:
ZnCl 2 \u003d Zn 2+ + 2Cl -
Bundan tashqari, suvli eritma emas, balki sink xlorid eritmasi elektrolizdan o'tishiga e'tibor qaratish lozim. Boshqacha qilib aytganda, variantlarsiz, faqat katodda sink kationlarining qisqarishi va anodda xlorid ionlarining oksidlanishi sodir bo'lishi mumkin. suv molekulalari yo'q
Katod: Zn 2+ + 2e - = Zn 0 |∙1
Anod: 2Cl - - 2e - = Cl 2 |∙1
ZnCl 2 \u003d Zn + Cl 2
№2 misol
Rux xloridning suvli eritmasini elektroliz qilish jarayonida katod va anodda sodir bo'ladigan jarayonlar tenglamalarini hamda umumiy elektroliz tenglamasini yozing.
Bunday holda, suvli eritma elektrolizga duchor bo'lganligi sababli, nazariy jihatdan suv molekulalari elektrolizda ishtirok etishi mumkin. Rux Al va H o'rtasidagi faollik qatorida joylashganligi sababli, bu katodda sink kationlari va suv molekulalarining qisqarishi sodir bo'lishini anglatadi.
2H 2 O + 2e - \u003d 2OH - + H 2
Zn 2+ + 2e - = Zn 0
Xlorid ioni kislorodsiz HCl kislotasining kislotali qoldig'idir, shuning uchun anodda oksidlanish uchun raqobatda xlorid ionlari suv molekulalari ustidan "yutadi":
2Cl - - 2e - = Cl 2
Bunday holda, umumiy elektroliz tenglamasini yozish mumkin emas, chunki katodda ajralib chiqadigan vodorod va sink o'rtasidagi nisbat noma'lum.
№3 misol
Mis nitratning suvdagi eritmasini elektroliz qilishda katod va anodda sodir bo'ladigan jarayonlar tenglamalarini hamda umumiy elektroliz tenglamasini yozing.
Eritmadagi mis nitrat dissotsilangan holatda:
Cu(NO 3) 2 \u003d Cu 2+ + 2NO 3 -
Mis vodorodning o'ng tomonidagi faollik qatorida, ya'ni mis kationlari katodda kamayadi:
Cu 2+ + 2e - = Cu 0
Nitrat ioni NO 3 - kislorod o'z ichiga olgan kislota qoldig'i, ya'ni anodda oksidlanishda nitrat ionlari suv molekulalari bilan raqobatda "yo'qotadi":
2H 2 O - 4e - \u003d O 2 + 4H +
Shunday qilib:
Katod: Cu 2+ + 2e - = Cu 0 |∙2
2Cu 2+ + 2H 2 O = 2Cu 0 + O 2 + 4H +
Qo'shish natijasida olingan tenglama elektrolizning ionli tenglamasidir. To'liq molekulyar elektroliz tenglamasini olish uchun hosil bo'lgan ion tenglamaning chap va o'ng tomonlariga 4 ta nitrat ionini qarshi ionlar sifatida qo'shish kerak. Keyin biz olamiz:
2Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O = 2Cu 0 + O 2 + 4HNO 3
4-misol
Kaliy asetatning suvli eritmasini elektroliz qilish jarayonida katod va anodda sodir bo'ladigan jarayonlar tenglamalarini hamda umumiy elektroliz tenglamasini yozing.
Yechim:
Kaliy asetat suvli eritmada kaliy kationlari va asetat ionlariga ajraladi:
CH 3 COOK \u003d CH 3 COO - + K +
Kaliy gidroksidi metalldir, ya'ni. boshida elektrokimyoviy kuchlanish qatorida joylashgan. Bu shuni anglatadiki, uning kationlari katodda zaryadsizlanishga qodir emas. Buning o'rniga suv molekulalari tiklanadi:
2H 2 O + 2e - \u003d 2OH - + H 2
Yuqorida aytib o'tilganidek, karboksilik kislotalarning kislota qoldiqlari anoddagi suv molekulalaridan oksidlanish uchun raqobatda "g'alaba qozonadi":
2CH 3 COO - - 2e - \u003d CH 3 -CH 3 + 2CO 2
Shunday qilib, elektron balansni jamlab, katod va anoddagi yarim reaktsiyalarning ikkita tenglamasini qo'shib, biz quyidagilarni olamiz:
Katod: 2H 2 O + 2e - = 2OH - + H 2 |∙1
Anod: 2CH 3 COO - - 2e - \u003d CH 3 -CH 3 + 2CO 2 | ∙ 1
2H 2 O + 2CH 3 COO - \u003d 2OH - + H 2 + CH 3 -CH 3 + 2CO 2
Biz ion shaklida to'liq elektroliz tenglamasini oldik. Tenglamaning chap va o'ng tomonlariga ikkita kaliy ionini qo'shish va ularni qarshi ionlar bilan qo'shish orqali biz molekulyar shaklda to'liq elektroliz tenglamasini olamiz:
2H 2 O + 2CH 3 Pishirish \u003d 2KOH + H 2 + CH 3 -CH 3 + 2CO 2
№5 misol
Sulfat kislotaning suvdagi eritmasini elektroliz qilish jarayonida katod va anodda sodir bo'ladigan jarayonlar tenglamalarini hamda umumiy elektroliz tenglamasini yozing.
Sulfat kislota vodorod kationlari va sulfat ionlariga ajraladi:
H 2 SO 4 \u003d 2H + + SO 4 2-
Vodorod kationlari H + katodda kamayadi va suv molekulalari anodda oksidlanadi, chunki sulfat ionlari kislorod o'z ichiga olgan kislota qoldiqlari:
Katod: 2N + + 2e - = H 2 |∙2
Anod: 2H 2 O - 4e - = O 2 + 4H + |∙1
4H + + 2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2 + 4H +
Tenglamaning chap, o'ng va chap tomonlarida vodorod ionlarini kamaytirib, biz sulfat kislotaning suvli eritmasini elektroliz qilish tenglamasini olamiz:
2H 2 O \u003d 2H 2 + O 2
Ko'rinib turibdiki, sulfat kislotaning suvli eritmasining elektrolizi suvning elektroliziga qaytariladi.
6-misol
Natriy gidroksidning suvli eritmasini elektroliz qilish jarayonida katod va anodda sodir bo'ladigan jarayonlar tenglamalarini hamda umumiy elektroliz tenglamasini yozing.
Natriy gidroksidning dissotsiatsiyasi:
NaOH = Na + + OH -
Katodda faqat suv molekulalari kamayadi, chunki natriy yuqori faol metalldir va anodda faqat gidroksid ionlari mavjud:
Katod: 2H 2 O + 2e - = 2OH - + H 2 |∙2
Anod: 4OH - - 4e - = O 2 + 2H 2 O |∙1
4H 2 O + 4OH - \u003d 4OH - + 2H 2 + O 2 + 2H 2 O
Chap va o'ngdagi ikkita suv molekulasini va 4 gidroksid ionini kamaytiramiz va sulfat kislotadagi kabi, natriy gidroksidning suvdagi eritmasining elektrolizi suvning elektroliziga qaytariladi, degan xulosaga kelamiz.
