Написать уравнение электролиза хлорида алюминия (расплава и раствора)

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Электролиз хлорида алюминия ( AlCl3cap A l cap C l sub 3) протекает по-разному в зависимости от агрегатного состояния вещества. Стоит отметить, что чистый AlCl3cap A l cap C l sub 3 имеет ковалентный характер связи и при плавлении плохо проводит ток, поэтому в промышленности для получения алюминия используют оксид алюминия в расплаве криолита. Однако теоретические схемы процессов выглядят следующим образом: 1. Электролиз расплава хлорида алюминия В расплаве соль диссоциирует на ионы: AlCl3ΔAl3++3Clcap A l cap C l sub 3 cap A l raised to the 3 plus power plus 3 cap C l raised to the negative power Процессы на электродах:

  • Катод (—): Ионы алюминия принимают электроны и восстанавливаются до металлического алюминия.
    Al3++3eAl0cap A l raised to the 3 plus power plus 3 e raised to the negative power right arrow cap A l to the 0 power Анод (+): Хлорид-ионы отдают электроны и окисляются до молекулярного хлора.
    2Cl2eCl202 cap C l raised to the negative power minus 2 e raised to the negative power right arrow cap C l sub 2 to the 0 power up arrow

Суммарное уравнение реакции: 2AlCl3электролиз2Al+3Cl22 cap A l cap C l sub 3 2 cap A l plus 3 cap C l sub 2 up arrow 2. Электролиз раствора хлорида алюминия В водном растворе, помимо ионов соли, присутствуют молекулы воды. Так как алюминий в электрохимическом ряду напряжений металлов находится среди активных металлов (левее водорода), на катоде вместо алюминия будет восстанавливаться вода. Диссоциация: AlCl3Al3++3Clcap A l cap C l sub 3 right arrow cap A l raised to the 3 plus power plus 3 cap C l raised to the negative powerПроцессы на электродах:

  • Катод (—): Происходит восстановление воды с выделением водорода.
    2H2O+2eH2+2OH2 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 Анод (+): Происходит окисление хлорид-ионов (так как это бескислородный анион).
    2Cl2eCl202 cap C l raised to the negative power minus 2 e raised to the negative power right arrow cap C l sub 2 to the 0 power up arrow

Накопление веществ в растворе: У катода накапливаются гидроксид-ионы ( OHcap O cap H raised to the negative power), которые взаимодействуют с ионами алюминия ( Al3+cap A l raised to the 3 plus power), образуя осадок гидроксида алюминия: Al3++3OHAl(OH)3cap 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 arrowСуммарное уравнение реакции: 2AlCl3+6H2Oэлектролиз2Al(OH)3+3H2+3Cl22 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 Сводная таблица результатов

Тип процесса Продукт на катодеПродукт на анодеВещество в растворе/остатке
РасплавАлюминий ( Alcap A l)Хлор ( Cl2cap C l sub 2)
РастворВодород ( H2cap H sub 2)Хлор ( Cl2cap C l sub 2)Гидроксид алюминия ( Al(OH)3cap A l open paren cap O cap H close paren sub 3)

Я могу составить для вас аналогичные схемы для других галогенидов или солей активных металлов, если это необходимо.

Форма ответа

Ваш аватар