Электролиз хлорида цинка

Электролиз хлорида цинка ( $ZnC{l}_2$) может протекать как в водном растворе, так и в расплаве. В обоих случаях протекают окислительно-восстановительные процессы на электродах под действием электрического тока. 1. Электролиз расплава хлорида цинка В расплаве вещество диссоциирует на ионы: $ZnC{l}_{2}Z{n}^{2+}+2C{l}^{-}$.

• На катоде (-): Ионы цинка принимают электроны и восстанавливаются до металлического цинка.
  $Z{n}^{2+}+2e^{-}Z{n}^0$ На аноде (+): Хлорид-ионы отдают электроны и окисляются до молекулярного хлора.
  $2C{l}^{-}-2e^{-}C{l}_2$

Суммарное уравнение реакции: $ZnC{l}_2электролизZn+C{l}_2$ 2. Электролиз водного раствора хлорида цинка В водном растворе, помимо ионов соли, присутствуют молекулы воды, которые также могут участвовать в электродных процессах. Процессы на катоде (-) Цинк в электрохимическом ряду напряжений находится между алюминием и водородом (средней активности). При электролизе его растворов на катоде происходит параллельное восстановление ионов цинка и молекул воды (однако восстановление цинка преобладает):

1. $Z{n}^{2+}+2e^{-}Z{n}^0$ $2H_{2}O+2e^{-}{H}_2\mathrm{+2}O{H}^{-}$

Процессы на аноде (+) Поскольку хлорид-ион является бескислородным анионом (за исключением фторида), на инертном аноде происходит его окисление:

• $2C{l}^{-}-2e^{-}C{l}_2$

Суммарное уравнение (основной процесс) $ZnC{l}_2+H_{2}OэлектролизZn+C{l}_2+(H_2)$

Примечание: В ходе процесса pH раствора вблизи катода может незначительно повышаться из-за образования гидроксид-ионов при побочном восстановлении воды.

Факторы, влияющие на процесс

• Материал электродов: Использование инертных электродов (графит, платина) предотвращает их растворение. Если использовать цинковый анод, будет происходить его растворение (электролиз с активным анодом).
• Концентрация: В концентрированных растворах выход цинка по току выше.
• Плотность тока: Влияет на структуру осаждаемого на катоде металла (мелкокристаллический или губчатый осадок).

Я могу составить таблицу сравнительных характеристик электролиза различных солей цинка или рассчитать массу выделившегося металла по закону Фарадея.