Электролиз раствора хлорида алюминия

Question

Электролиз раствора хлорида алюминия

Noob_3549 29.01.2026 05:50

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

Электролиз водного раствора хлорида алюминия ( $A l C l_{3} cap A l cap C l sub 3$ ) представляет собой сложный процесс, в котором за протекание реакций конкурируют ионы соли и молекулы воды. Электролитическая диссоциация В водном растворе хлорид алюминия распадается на ионы: $A l C l_{3} A l^{3 +} + 3 C l^{-} cap A l cap C l sub 3 is in equilibrium with cap A l raised to the 3 plus power plus 3 cap C l raised to the negative power$ Также происходит незначительная диссоциация воды: $H_{2} O H^{+} + O H^{-} cap H sub 2 cap O is in equilibrium with cap H raised to the positive power plus cap O cap H raised to the negative power$ Процессы на электродах При электролизе водных растворов солей активных металлов (к которым относится алюминий) на катоде вместо металла восстанавливается водород из воды. 1. Катодный процесс (отрицательный электрод) Алюминий находится в ряду активности металлов значительно левее водорода, поэтому его восстановление из водного раствора невозможно. Электроны принимают молекулы воды: $2 H_{2} O + 2 e^{-} H_{2} +2 O H^{-} 2 cap H sub 2 cap O plus 2 e raised to the negative power right arrow cap H sub 2 up arrow positive 2 cap O cap H raised to the negative power$

Результат: Выделение газообразного водорода и накопление гидроксид-ионов в прикатодном пространстве.

2. Анодный процесс (положительный электрод) Хлорид-ионы являются бескислородными анионами, которые легко окисляются на инертном аноде (графитовом или платиновом): $2 C l^{-} - 2 e^{-} C l_{2} 2 cap C l raised to the negative power minus 2 e raised to the negative power right arrow cap C l sub 2 up arrow$

Результат: Выделение газообразного хлора.

Суммарное уравнение электролиза Складывая процессы на катоде и аноде, получаем общее уравнение реакции: $2 A l C l_{3} + 6 H_{2} O э л е к т р о л и з 2 A l (O H)_{3} +3 H_{2} +3 C l_{2} 2 cap A l cap C l sub 3 plus 6 cap H sub 2 cap O 2 cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3 down arrow positive 3 cap H sub 2 up arrow positive 3 cap C l sub 2 up arrow$ В ходе процесса происходят вторичные химические реакции. Образующиеся на катоде ионы $O H^{-} cap O cap H raised to the negative power$ связываются с ионами $A l^{3 +} cap A l raised to the 3 plus power$ , присутствующими в растворе, что приводит к выпадению осадка гидроксида алюминия: $A l^{3 +} + 3 O H^{-} A l (O H)_{3} cap A l raised to the 3 plus power plus 3 cap O cap H raised to the negative power right arrow cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3 down arrow$ Важные особенности процесса

pH среды: В процессе электролиза раствор в прикатодном пространстве защелачивается, но из-за выпадения $A l (O H)_{3} cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3$ общий pH может меняться специфическим образом. Получение алюминия: Электролиз водного раствора не пригоден для получения металлического алюминия. В промышленности для этой цели используют электролиз расплава оксида алюминия ( $A l_{2} O_{3} cap A l sub 2 cap O sub 3$ ) в расплавленном криолите ( $N a_{3} A l F_{6} cap N a sub 3 cap A l cap F sub 6$ ). Побочные реакции: Если не использовать диафрагму для разделения катодного и анодного пространств, хлор может реагировать с образующейся щелочью или гидроксидом алюминия, что приведет к образованию гипохлоритов или хлоратов.

Я могу составить для вас сравнительную таблицу электролиза растворов и расплавов солей алюминия, чтобы наглядно показать разницу в продуктах реакции. Хотите, чтобы я это сделал?

Электролиз раствора хлорида алюминия

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов