Запишите схему электролиза раствора na2co3

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

При электролизе водного раствора карбоната натрия Na2CO3cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 на инертных электродах происходит электролитическое разложение воды, в результате чего на катоде выделяется водород H2cap H sub 2, а на аноде — кислород O2cap O sub 2. Шаг 1: Электролитическая диссоциация и состав раствора В водном растворе соль полностью диссоциирует на ионы. Также присутствует незначительная ионизация молекул воды:

  1. Диссоциация соли: Na2CO32Na++CO32cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 right arrow 2 cap N a raised to the positive power plus cap C cap O sub 3 raised to the 2 minus power Ионизация воды: H2OH++OHcap 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

В системе присутствуют катионы Na+cap N a raised to the positive power, H+cap H raised to the positive power и анионы CO32cap C cap O sub 3 raised to the 2 minus power, OHcap O cap H raised to the negative power. Шаг 2: Процесс на катоде (-) К отрицательно заряженному электроду (катоду) устремляются катионы Na+cap N a raised to the positive power и H+cap H raised to the positive power. Поскольку натрий является активным металлом (его стандартный электродный потенциал E0=-2.71cap E to the 0 power equals negative 2.71 В значительно меньше потенциала восстановления воды), на катоде восстанавливаются молекулы воды: 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 powerИоны Na+cap N a raised to the positive power остаются в растворе. Шаг 3: Процесс на аноде (+) К положительно заряженному электроду (аноду) устремляются анионы CO32cap C cap O sub 3 raised to the 2 minus power и OHcap O cap H raised to the negative power. Карбонат-ион является кислородсодержащим анионом, в котором углерод находится в высшей степени окисления. В таких растворах на аноде происходит окисление молекул воды: 2H2O4eO2+4H+2 cap H sub 2 cap O minus 4 e raised to the negative power right arrow cap O sub 2 up arrow positive 4 cap H raised to the positive powerИоны CO32cap C cap O sub 3 raised to the 2 minus power остаются в растворе. Шаг 4: Суммарное уравнение Объединяя процессы на электродах с учетом электронного баланса (умножаем уравнение на катоде на 2), получаем, что фактически происходит разложение воды: 2H2Oэлектролиз2H2+O22 cap H sub 2 cap O 2 cap H sub 2 up arrow positive cap O sub 2 up arrow Поскольку ионы Na+cap N a raised to the positive power и CO32cap C cap O sub 3 raised to the 2 minus power не расходуются, концентрация соли в растворе в процессе электролиза постепенно повышается. Ответ: Схема электролиза раствора Na2CO3cap N a sub 2 cap C cap O sub 3 выражается уравнением разложения воды: 2H2O2H2+O22 cap H sub 2 cap O right arrow 2 cap H sub 2 up arrow positive cap O sub 2 up arrow, при этом на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. Нужно ли вам составить аналогичную схему для расплава этой соли или уточнить влияние гидролиза на среду раствора?

Форма ответа

Ваш аватар