Ниже приведены уравнения электродных процессов и суммарные уравнения электролиза для указанных веществ на инертных (графитовых или платиновых) электродах. а) Электролиз расплава TiCl2 В расплаве дихлорид титана диссоциирует на ионы: TiCl2 Ti(2+) + 2Cl(-)
- Процесс на катоде (отрицательный электрод):
Ионы титана принимают электроны и восстанавливаются до металлического титана.
Катод (-): Ti(2+) + 2e Ti(0) - Процесс на аноде (положительный электрод):
Хлорид-ионы отдают электроны и окисляются до свободного хлора.
Анод (+): 2Cl(-) - 2e Cl2(0) - Суммарное уравнение электролиза:
TiCl2 (расплав) Ti + Cl2 (при прохождении электрического тока)
б) Электролиз водного раствора KOH В водном растворе гидроксид калия полностью диссоциирует: KOH K(+) + OH(-) Также в системе присутствуют молекулы воды (H2O).
- Процесс на катоде (отрицательный электрод):
Калий является активным металлом (стоит в ряду напряжений значительно левее водорода), поэтому его ионы не восстанавливаются в водном растворе. Вместо них происходит восстановление молекул воды с выделением водорода.
Катод (-): 2H2O + 2e H2 + 2OH(-) - Процесс на аноде (положительный электрод):
При электролизе растворов щелочей на аноде происходит окисление гидроксид-ионов с выделением кислорода.
Анод (+): 4OH(-) - 4e O2 + 2H2O - Суммарное уравнение:
Для составления общего уравнения необходимо уравнять число электронов (умножить катодное уравнение на 2):
Катод: 4H2O + 4e 2H2 + 4OH(-)
Анод: 4OH(-) - 4e O2 + 2H2O
Складываем: 4H2O + 4OH(-) 2H2 + 4OH(-) + O2 + 2H2O
После сокращения одинаковых членов (4OH(-) и 2H2O) получаем уравнение разложения воды: 2H2O 2H2 + O2 Поскольку сам гидроксид калия в процессе не расходуется, а лишь обеспечивает электропроводность среды, итоговое уравнение электролиза водного раствора KOH сводится к электролизу воды. Для закрепления материала можно рассмотреть, как изменится состав продуктов при использовании активного (растворимого) анода вместо инертного.
Форма ответа
Ответы и вопросы пользователей