Mis voolab elektrivoolu toimel elektrolüüdi lahusesse või sulatisse sukeldatud elektroodidele.

Elektroode on kahte tüüpi.

Anood oksüdatsioon.

Katood on elektrood, mille juures taastumine. Anioonid kalduvad anoodile, kuna sellel on positiivne laeng. Katoodid kalduvad katoodile, kuna see on negatiivselt laetud ja füüsikaseaduste kohaselt tõmbuvad vastaslaengud. Igas elektrokeemilises protsessis on mõlemad elektroodid olemas. Seadet, milles elektrolüüsi teostatakse, nimetatakse elektrolüüsiks. Riis. üks.

Elektrolüüsi kvantitatiivseid omadusi väljendavad kaks Faraday seadust:

1) Elektroodile eralduva aine mass on otseselt võrdeline elektrolüüdi läbinud elektrihulgaga.

2) Erinevate keemiliste ühendite elektrolüüsil eraldavad samad elektrikogused elektroodidele ainete massid, mis on võrdelised nende elektrokeemiliste ekvivalentidega.

Need kaks seadust saab ühendada ühes võrrandis:

kus m on eraldunud aine mass, g;

n on elektroodiprotsessis ülekantavate elektronide arv;

F on Faraday number ( F=96485 C/mol)

I– voolutugevus, A;

t– aeg, s;

M on vabanenud aine molaarmass, g/mol.

Elektrolüüsiga vesilahused elektroodiprotsesse raskendab ioonide konkurents (elektrolüüsis võivad osaleda ka veemolekulid). Katoodil taastumine on tingitud metalli asendist elektroodi standardsete potentsiaalide seerias.

Metalli katioonid, mille elektroodi standardpotentsiaal on suurem kui vesinikul (Cu2+ kuni Au3+), redutseeritakse elektrolüüsi käigus katoodil peaaegu täielikult. Me n+ + nē →Me Madala metallikatioone (Li2+ kuni Al3+ kaasa arvatud) katoodil ei redutseerita, vaid hoopis veemolekulid. 2H2O + 2ē → H2 + 2OH- Metalli katioonid, mille elektroodi standardpotentsiaal on väiksem kui vesinikul, kuid suurem kui alumiiniumil (Mn2+-st H-ni), redutseeritakse katoodil elektrolüüsi käigus samaaegselt veemolekulidega. Me n+ + nē → Me 2H2O + 2ē → H2 + 2OH- Mitme katiooni olemasolul lahuses redutseeritakse kõige vähem aktiivse metalli katioonid ennekõike katoodil.

Näide naatriumsulfaat (Na2SO4)

Na2SO4↔ 2Na++ SO42-

katood: 2H2O + 2e → H2 + 2OH-

anood: 2H2O - 4e → O2 + 4H+

4OH-- 4H+ → 4H2O

elektrolüüsi teel sulab saadakse palju reaktiivseid metalle. Naatriumsulfaadi sulamise dissotsiatsiooni käigus tekivad naatriumioonid ja sulfaadiioonid.

Na2SO4 → 2Na+ + SO42−

- katoodil vabaneb naatrium:

Na+ + 1e− → Na

– anoodil eraldub hapnik ja vääveloksiid (VI):

2SO42− − 4 e− → 2SO3 + О2

- reaktsiooni summaarne ioonvõrrand (katoodprotsessi võrrand korrutati 4-ga)

4 Na+ + 2SO42− → 4 Na 0 + 2SO3 + O2

- kogu reaktsioon:

4 Na2SO44 Na 0 + 2SO3 + O2

Sulanud soolade elektrolüüs

Väga aktiivsete metallide (naatrium, alumiinium, magneesium, kaltsium jne) saamiseks, mis kergesti interakteeruvad veega, kasutatakse sulasoolade või oksiidide elektrolüüsi:

1. Vask(II)kloriidi sulami elektrolüüs.

Elektroodide protsesse saab väljendada poolreaktsioonidena:

katoodil K(-): Сu 2+ + 2e = Cu 0 - katoodreduktsioon

anoodil A (+): 2Cl - - 2e \u003d Cl 2 - anoodne oksüdatsioon

Aine elektrokeemilise lagunemise üldine reaktsioon on kahe elektroodi poolreaktsiooni summa ja vaskkloriidi puhul väljendatakse seda võrrandiga:

Cu 2+ + 2 Cl - \u003d Cu + Cl 2

Leeliste ja oksohapete soolade elektrolüüsi käigus eraldub anoodil hapnik:

4OH - - 4e \u003d 2H 2O + O 2

2SO 4 2– - 4e \u003d 2SO 3 + O 2

2. Kaaliumkloriidi sulamiselektrolüüs:

Lahuse elektrolüüs

Redoksreaktsioonide kombinatsiooni, mis tekivad elektroodidel elektrolüütide lahustes või sulavad, kui neid läbib elektrivool, nimetatakse elektrolüüsiks.

Vooluallika katoodil "-" toimub elektronide ülekandmine lahusest või sulamist katioonidele, seetõttu on katood "redutseerija".

"+" anoodil eraldavad elektronid anioonid, seega on anood "oksüdeeriv aine".

Elektrolüüsi ajal võivad konkureerivad protsessid toimuda nii anoodil kui katoodil.

Kui elektrolüüs viiakse läbi inertse (mittekuluva) anoodi (näiteks grafiit või plaatina) abil, konkureerivad reeglina kaks oksüdatiivset ja kaks redutseerimisprotsessi:
anoodil - anioonide ja hüdroksiidioonide oksüdatsioon,
katoodil - katioonide ja vesinikioonide redutseerimine.

Kui elektrolüüs viiakse läbi aktiivse (tarbitava) anoodiga, muutub protsess keerulisemaks ja konkureerivad reaktsioonid elektroodidel on:
anoodil - anioonide ja hüdroksiidioonide oksüdatsioon, metalli - anoodi materjali anoodiline lahustumine;
katoodil - soola katiooni ja vesinikuioonide redutseerimine, anoodi lahustamisel saadud metallikatioonide redutseerimine.

Anoodil ja katoodil kõige tõenäolisema protsessi valimisel tuleks lähtuda positsioonist, et kulgeks kõige vähem energiakulu nõudev reaktsioon. Lisaks kasutatakse inertse elektroodiga soolalahuste elektrolüüsi ajal anoodil ja katoodil kõige tõenäolisema protsessi valimiseks järgmisi reegleid:

1. Anoodil võivad tekkida järgmised tooted:

a) anioonide SO 4 2-, NO - 3, PO 4 3- sisaldavate lahuste, samuti anoodil leeliselahuste elektrolüüsil oksüdeerub vesi ja eraldub hapnik;

A + 2H 2O - 4e - \u003d 4H + + O 2

b) anioonide oksüdatsiooni käigus eraldub vastavalt Cl - , Br - , I - kloor, broom, jood;

A + Cl - + e - \u003d Cl 0

2. Katoodile võivad tekkida järgmised tooted:

a) Al 3+-st vasakul asuvate pingerea ioone sisaldavate soolalahuste elektrolüüsil redutseeritakse katoodil vesi ja eraldub vesinik;

K - 2H 2O + 2e - \u003d H2 + 2OH -

b) kui metalliioon asub pingereas vesinikust paremal, siis eraldub katoodil metall.

K - mina n + + ne - \u003d mina 0

c) Al + ja H + vahel pingereas paiknevaid ioone sisaldavate soolalahuste elektrolüüsil võivad katoodil toimuda konkureerivad protsessid nii katioonide redutseerimisel kui ka vesiniku eraldumisel.

Näide: hõbenitraadi vesilahuse elektrolüüs inertsetel elektroodidel

Hõbenitraadi dissotsiatsioon:

AgNO 3 \u003d Ag + + NO 3 -

AgNO 3 vesilahuse elektrolüüsi käigus redutseeritakse katoodil Ag + ioonid ja anoodil veemolekulid oksüdeeritakse:

Katood: Ag + + e = A g

Anood: 2H 2O - 4e \u003d 4H + + O 2

Kokkuvõttev võrrand:__________________________________________________

4AgNO 3 + 2H 2 O \u003d 4Ag + 4HNO 3 + O 2

Koostage vesilahuste elektrolüüsi skeemid: a) vasksulfaat; b) magneesiumkloriid; c) kaaliumsulfaat.

Kõigil juhtudel viiakse elektrolüüs läbi süsinikelektroodide abil.

Näide: vaskkloriidi vesilahuse elektrolüüs inertsetel elektroodidel

Vaskkloriidi dissotsiatsioon:

CuCl 2 ↔ Сu 2+ + 2Cl -

Lahus sisaldab Cu 2+ ja 2Cl - ioone, mis elektrivoolu toimel suunatakse vastavatele elektroodidele:

Katood – Cu 2+ + 2e = Cu 0

Anood + 2Cl - - 2e = Cl 2

_______________________________

CuCl 2 \u003d Cu + Cl 2

Katoodil eraldub metalliline vask ja anoodil gaas kloor.

Kui vaadeldavas CuCl 2 lahuse elektrolüüsi näites on anoodiks võetud vaskplaat, siis Cl 0 ioonide tühjenemise ja vabastamise asemel vabaneb vask katoodil ja anoodil, kus toimuvad oksüdatsiooniprotsessid. klooriga, anood (vask) oksüdeerub.

Sel juhul anood ise lahustub ja Cu 2+ ioonide kujul läheb see lahusesse.

CuCl 2 elektrolüüsi lahustuva anoodiga saab kirjutada järgmiselt:

Soolalahuste elektrolüüs lahustuva anoodiga taandub anoodimaterjali oksüdeerumiseni (selle lahustumiseni) ja sellega kaasneb metalli ülekandumine anoodilt katoodile. Seda omadust kasutatakse laialdaselt metallide saastumisest puhastamisel (puhastamisel).

Näide: Magneesiumkloriidi vesilahuse elektrolüüs inertsetel elektroodidel

Magneesiumkloriidi dissotsiatsioon vesilahuses:

MgCl 2 ↔ Mg 2+ + 2Cl -

Magneesiumioone ei saa vesilahuses redutseerida (redutseeritakse vett), kloriidioonid oksüdeeritakse.

Elektrolüüsi skeem:

Näide: vasksulfaadi vesilahuse elektrolüüs inertstel elektroodidel

Lahuses dissotsieerub vasksulfaat ioonideks:

CuSO 4 \u003d Cu 2+ + SO 4 2-

Vase ioone saab katoodil redutseerida vesilahuses.

Vesilahuses olevad sulfaadiioonid ei oksüdeeru, mistõttu vesi oksüdeerub anoodil.

Elektrolüüsi skeem:

Aktiivse metallisoola ja hapnikku sisaldava happe (K 2 SO 4) vesilahuse elektrolüüs inertstel elektroodidel

Näide: kaaliumsulfaadi dissotsiatsioon vesilahuses:

K 2 SO 4 \u003d 2K + + SO 4 2-

Kaaliumioone ja sulfaadiioone ei saa vesilahuses elektroodidelt tühjendada, seetõttu toimub katoodil redutseerimine ja anoodil vesi oksüdeerub.

Elektrolüüsi skeem:

või arvestades, et 4H + + 4OH - \u003d 4H 2 O (viiakse läbi segades),

H 2 O 2 H 2 + O 2

Kui elektrivool juhitakse läbi aktiivse metallisoola ja hapnikku sisaldava happe vesilahuse, siis ei tühjeneeru metalli katioonid ega happejäägi ioonid.

Katoodil eraldub vesinik ja anoodil hapnik ning elektrolüüs taandub vee elektrolüütiliseks lagunemiseks.

Naatriumhüdroksiidi sulandi elektrolüüs

Vee elektrolüüs viiakse alati läbi inertse elektrolüüdi juuresolekul (väga nõrga elektrolüüdi - vee - elektrijuhtivuse suurendamiseks):

Faraday seadus

Elektrivoolu mõjul tekkiva aine koguse sõltuvuse ajast, voolutugevusest ja elektrolüüdi olemusest saab kindlaks teha üldistatud Faraday seaduse alusel:

kus m on elektrolüüsi käigus tekkinud aine mass (g);

E - aine ekvivalentmass (g / mol);

M on aine molaarmass (g/mol);

n on antud või vastuvõetud elektronide arv;

I - voolutugevus (A); t on protsessi kestus (id);

F – Faraday konstant, mis iseloomustab 1 ekvivalentmassi aine vabanemiseks vajalikku elektrihulka (F = 96 500 C/mol = 26,8 Ah/mol).

Anorgaaniliste ühendite hüdrolüüs

Soolaioonide koostoimet veega, mis viib nõrkade elektrolüüdi molekulide moodustumiseni, nimetatakse soola hüdrolüüsiks.

Kui käsitleme soola aluse neutraliseerimise produktina happega, võib soolad jagada nelja rühma, millest igaühe hüdrolüüs toimub omal moel.

1. Tugevast alusest ja tugevast happest KBr, NaCl, NaNO 3) moodustunud sool ei hüdrolüüsi, kuna sel juhul nõrka elektrolüüti ei teki. Söötme reaktsioon jääb neutraalseks.

2. Nõrga aluse ja tugeva happe FeCl 2, NH 4 Cl, Al 2 (SO 4) 3, MgSO 4 poolt moodustatud soolas läbib katioon hüdrolüüsi:

FeCl 2 + HOH → Fe(OH)Cl + HCl

Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - → FeOH + + 2Cl - + H +

Hüdrolüüsi tulemusena tekib nõrk elektrolüüt, H + ioon ja teised ioonid. lahuse pH< 7 (раствор приобретает кислую реакцию).

3. Tugevast alusest ja nõrgast happest (KClO, K 2 SiO 3, Na 2 CO 3, CH 3 COONa) moodustunud sool läbib anioonhüdrolüüsi, mille tulemusena moodustub nõrk elektrolüüt, hüdroksiidioon ja teised ioonid.

K 2 SiO 3 + HOH → KHSiO 3 + KOH

2K + +SiO 3 2- + H + + OH - → HSiO 3 - + 2K + + OH -

Selliste lahuste pH on > 7 (lahus muutub leeliseliseks).

4. Nõrgast alusest ja nõrgast happest (CH 3 COONH 4, (NH 4) 2 CO 3, Al 2 S 3) moodustunud sool hüdrolüüsitakse nii katiooni kui ka aniooni toimel. Selle tulemusena moodustub vähe dissotsieeruv alus ja hape. Selliste soolade lahuste pH sõltub happe ja aluse suhtelisest tugevusest.

Algoritm nõrga happe soola ja tugeva aluse hüdrolüüsi reaktsioonide võrrandite kirjutamiseks

Soolade hüdrolüüsiks on mitu võimalust:

1. Nõrga happe ja tugeva aluse soola hüdrolüüs: (CH 3 COONa, KCN, Na 2 CO 3).

Näide 1 Naatriumatsetaadi hüdrolüüs.

või CH 3 COO - + Na + + H 2 O ↔ CH 3 COOH + Na + + OH -

CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -

Kuna äädikhape dissotsieerub nõrgalt, seob atsetaadi ioon H + iooni ja vee dissotsiatsiooni tasakaal nihkub Le Chatelier' põhimõttel paremale.

OH - ioonid kogunevad lahusesse (pH > 7)

Kui soola moodustab mitmealuseline hape, siis hüdrolüüs toimub etappidena.

Näiteks karbonaadi hüdrolüüs: Na2CO3

I etapp: CO 3 2– + H 2 O ↔ HCO 3 – + OH –

II etapp: HCO 3 - + H 2 O ↔ H 2 CO 3 + OH -

Na 2 CO 3 + H 2 O \u003d NaHCO 3 + NaOH

Praktilise tähtsusega on tavaliselt vaid esimest etappi läbiv protsess, mis on soolade hüdrolüüsi hindamisel reeglina piiratud.

Teise etapi hüdrolüüsi tasakaal on võrreldes esimese etapi tasakaaluga oluliselt nihkunud vasakule, kuna esimeses etapis moodustub nõrgem elektrolüüt (HCO 3 -) kui teises (H 2 CO 3)

Näide 2 . Rubiidiumortofosfaadi hüdrolüüs.

1. Määrake hüdrolüüsi tüüp:

Rb3PO4 ↔ 3Rb + + PO 4 3–

Rubiidium on leelismetall, selle hüdroksiid on tugev alus, fosforhape, eriti dissotsiatsiooni kolmandas etapis, mis vastab fosfaatide moodustumisele, on nõrk hape.

Toimub anioonide hüdrolüüs.

PO 3- 4 + H–OH ↔ HPO 2- 4 + OH – .

Tooted - hüdrofosfaat- ja hüdroksiidioonid, keskmine - aluseline.

3. Koostame molekulaarvõrrandi:

Rb 3 PO 4 + H 2 O ↔ Rb 2 HPO 4 + RbOH.

Saime happe soola – rubiidiumvesinikfosfaati.

Algoritm tugeva happe soola ja nõrga aluse hüdrolüüsi reaktsioonide võrrandite kirjutamiseks

2. Tugeva happe ja nõrga aluse soola hüdrolüüs: NH 4 NO 3, AlCl 3, Fe 2 (SO 4) 3.

Näide 1. Ammooniumnitraadi hüdrolüüs.

NH 4 + + NO 3 - + H 2 O ↔ NH 4 OH + NO 3 - + H +

NH 4 + + H 2 O ↔ NH 4 OH + H +

Mitmekordse laenguga katiooni puhul toimub hüdrolüüs etappidena, näiteks:

I etapp: Cu 2+ + HOH ↔ CuOH + + H +

II etapp: CuOH + + HOH ↔ Cu(OH) 2 + H +

CuCl 2 + H 2 O \u003d CuOHCl + HCl

Sel juhul määrab vesinikioonide kontsentratsiooni ja keskkonna pH-d lahuses samuti peamiselt hüdrolüüsi esimene etapp.

Näide 2 Vask(II)sulfaadi hüdrolüüs

1. Määrake hüdrolüüsi tüüp. Selles etapis on vaja kirjutada soola dissotsiatsiooni võrrand:

CuSO4 ↔ Cu 2+ + SO2-4.

Sool moodustub nõrga aluse katioonist (alla joonitud) ja tugeva happe anioonist. Hüdrolüüs toimub katioonis.

2. Kirjutame ioonhüdrolüüsi võrrandi, määrame keskkonna:

Cu 2+ + H-OH ↔ CuOH + + H + .

Moodustub hüdroksomeper(II) katioon ja vesinikioon, keskkond on happeline.

3. Koostame molekulaarvõrrandi.

Tuleb arvestada, et sellise võrrandi koostamine on teatud formaalne ülesanne. Lahuses olevatest positiivsetest ja negatiivsetest osakestest moodustame neutraalsed osakesed, mis eksisteerivad ainult paberil. Sel juhul saame teha valemi (CuOH) 2 SO 4, kuid selleks peame oma ioonvõrrandi mõtteliselt korrutama kahega.

Saame:

2CuSO 4 + 2H 2 O ↔ (CuOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4.

Pange tähele, et reaktsioonisaadus kuulub aluseliste soolade rühma. Aluseliste soolade ja ka keskmiste soolade nimed peaksid koosnema aniooni ja katiooni nimedest, sel juhul nimetame soola "hüdroksomeeri (II) sulfaadiks".

Algoritm nõrga happe soola ja nõrga aluse hüdrolüüsi reaktsioonide võrrandite kirjutamiseks

3. Nõrga happe ja nõrga aluse soola hüdrolüüs:

Näide 1 Ammooniumatsetaadi hüdrolüüs.

CH 3 COO - + NH 4 + + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NH 4 OH

Sel juhul moodustuvad kaks kergelt dissotsieerunud ühendit ning lahuse pH sõltub happe ja aluse suhtelisest tugevusest.

Kui hüdrolüüsiprodukte saab lahusest eemaldada näiteks sademe või gaasilise aine kujul, siis hüdrolüüs kulgeb lõpuni.

Näide 2 Alumiiniumsulfiidi hüdrolüüs.

Al 2S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2 S

2A l 3+ + 3 S 2- + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 (sade) + ZH 2 S (gaas)

Näide 3 Alumiiniumatsetaadi hüdrolüüs

1. Määrake hüdrolüüsi tüüp:

Al(CH3COO)3 = Al 3+ + 3CH 3 COO – .

Sool moodustub nõrga aluse katioonist ja nõrga happe anioonidest.

2. Kirjutame ioonhüdrolüüsi võrrandid, määrame keskkonna:

Al 3+ + H–OH ↔ AlOH 2+ + H + ,

CH 3 COO - + H-OH ↔ CH 3 COOH + OH - .

Arvestades, et alumiiniumhüdroksiid on väga nõrk alus, eeldame, et katioonis toimub hüdrolüüs suuremal määral kui anioonil. Seetõttu on lahuses liiga palju vesinikioone ja keskkond on happeline.

Ärge püüdke siin koostada reaktsiooni koguvõrrandit. Mõlemad reaktsioonid on pöörduvad, ei ole omavahel kuidagi seotud ja selline summeerimine on mõttetu.

3 . Koostame molekulaarvõrrandi:

Al (CH 3 COO) 3 + H 2 O \u003d AlOH (CH 3 COO) 2 + CH 3 COOH.

See on ka ametlik harjutus soolade ja nende nomenklatuuri formuleerimisel. Saadud soola nimetatakse hüdroksoalumiiniumatsetaadiks.

Algoritm tugeva happe soola ja tugeva aluse hüdrolüüsi reaktsioonide võrrandite kirjutamiseks

4. Tugeva happe ja tugeva aluse poolt moodustunud soolad ei hüdrolüüsi, sest Ainus vähedissotsieeruv ühend on H2O.

Tugeva happe ja tugeva aluse sool ei hüdrolüüsi ja lahus on neutraalne.

Elektrolüüs on redoksreaktsioon, mis toimub elektroodidel, kui sula- või elektrolüüdilahust lastakse läbi konstantse elektrivoolu.

Katood on redutseerija, mis loovutab elektrone katioonidele.

Anood on oksüdeerija, mis võtab anioonidelt vastu elektrone.

Katioonide tegevusseeriad:	Na+, Mg 2+, Al 3+, Zn 2+, Ni 2+, Sn 2+, Pb 2+, H+ , Cu2+, Ag+ _____________________________→ Oksüdeeriva toime tugevdamine
Anioonide tegevussari:	I - , Br - , Cl - , OH - , NO 3 - , CO 3 2 - , SO 4 2 - ←__________________________________ Taastumisvõime suurendamine

Sulandite elektrolüüsi käigus elektroodidel toimuvad protsessid

(ei sõltu elektroodide materjalist ja ioonide olemusest).

1. Anioonid tühjenevad anoodil ( Olen - ; oh-

A m - - m ē → A °; 4 OH - - 4ē → O 2 + 2 H 2 O (oksüdatsiooniprotsessid).

2. Katioonid tühjenevad katoodil ( Me n+, H+ ), muutudes neutraalseteks aatomiteks või molekulideks:

Me n + + n ē → Me ° ; 2 H + + 2ē → H 2 0 (taastamisprotsessid).

Lahuste elektrolüüsi käigus elektroodidel toimuvad protsessid

KATOOD (-) Ärge sõltuge katoodi materjalist; sõltuvad metalli asendist pingereas	ANOD (+) Olenevad anoodi materjalist ja anioonide olemusest.
	Anood on lahustumatu (inertne), st. valmistatud kivisüsi, grafiit, plaatina, kuld.	Anood on lahustuv (aktiivne), st. valmistatudCu, Ag, Zn, Ni, Feja muud metallid (v.aPt, Au)
1. Kõigepealt taastatakse metalli katioonid, mis seisavad pingereas pärast sedaH 2 : Me n+ +nē → Mina°	1. Kõigepealt oksüdeeritakse hapnikuvabade hapete anioonid (v.aF - ): A m- - mē → A°	Anioonid ei oksüdeeru. Anoodmetalli aatomid oksüdeeritakse: Mina° - nē → Mina n+ Katioonid Me n + lahusesse minna. Anoodi mass väheneb.
2. Keskmise aktiivsusega metallikatioonid, mis seisavad vahelAl ja H 2 , taastatakse samaaegselt veega: Me n+ + nē →Mina° 2H 2O + 2ē → H2 + 2OH -	2. Oksohapete anioonid (NII 4 2- , CO 3 2- ,..) ja F - ei oksüdeeru, molekulid oksüdeeruvadH 2 O : 2H20 - 4ē → O2 + 4H+
3.Aktiivsete metallide katioonid alatesLi enne Al (kaasa arvatud) ei taastata, vaid taastatakse molekulidH 2 O : 2 H 2 O + 2ē → H 2 + 2OH -	3. Leeliselahuste elektrolüüsi käigus ioonid oksüdeeritakseoh- : 4OH - - 4ē → O 2 + 2H 2 O
4. Happelahuste elektrolüüsi käigus katioonid redutseeritakse H+: 2H + + 2ē → H20

SULATUSTE ELEKTROLÜÜS

1. harjutus. Koostage naatriumbromiidi sulami elektrolüüsi diagramm. (Algoritm 1.)

Järjestus	Tegevused
	NaBr → Na + + Br -
	K - (katood): Na +, A + (anood): Br -
	K + : Na + + 1ē → Na 0 (taastumine), A +: 2 Br - - 2ē → Br 2 0 (oksüdatsioon).
	2NaBr \u003d 2Na +Br 2

2. ülesanne. Koostage naatriumhüdroksiidi sulami elektrolüüsi diagramm. (Algoritm 2.)

Järjestus	Tegevused
	NaOH → Na + + OH -
2. Näidake ioonide liikumist vastavatele elektroodidele	K - (katood): Na +, A + (anood): OH -.
3. Koostada oksüdatsiooni- ja redutseerimisprotsesside skeemid	K - : Na + + 1ē → Na 0 (taastumine), A +: 4 OH - - 4ē → 2 H 2 O + O 2 (oksüdatsioon).
4. Koostage leelissulati elektrolüüsi võrrand	4NaOH \u003d 4Na + 2H2O + O 2

3. ülesanne.Koostage naatriumsulfaadi sulandi elektrolüüsi diagramm. (Algoritm 3.)

Järjestus	Tegevused
1. Koostage soola dissotsiatsiooni võrrand	Na 2SO 4 → 2Na + + SO 4 2-
2. Näidake ioonide liikumist vastavatele elektroodidele	K- (katood): Na+ A + (anood): SO 4 2-
	K -: Na + + 1ē → Na 0, A +: 2SO 4 2- - 4ē → 2SO 3 + O 2
4. Koostage sulasoola elektrolüüsi võrrand	2Na 2SO 4 \u003d 4Na + 2SO 3 + O 2

LAHUSELEKTROLÜÜS

1. harjutus.Koostage skeem naatriumkloriidi vesilahuse elektrolüüsiks, kasutades inertseid elektroode. (Algoritm 1.)

Järjestus	Tegevused
1. Koostage soola dissotsiatsiooni võrrand	NaCl → Na + + Cl -
	Naatriumiioone lahuses ei taastata, seega taastatakse vett. Klooriioonid oksüdeeritakse.
3. Koostage redutseerimis- ja oksüdatsiooniprotsesside diagrammid	K -: 2H 2O + 2ē → H2 + 2OH - A +: 2Cl - - 2ē → Cl 2
	2NaCl + 2H 2O \u003d H2 + Cl2 + 2NaOH

2. ülesanne.Joonistage vasksulfaadi vesilahuse elektrolüüsi skeem ( II ) kasutades inertseid elektroode. (Algoritm 2.)

Järjestus	Tegevused
1. Koostage soola dissotsiatsiooni võrrand	CuSO 4 → Cu 2+ + SO 4 2-
2. Valige elektroodidelt tühjenevad ioonid	Vase ioonid redutseeritakse katoodil. Vesilahuse anoodil sulfaadiioonid ei oksüdeeru, seega oksüdeerub vesi.
3. Koostage redutseerimis- ja oksüdatsiooniprotsesside diagrammid	K - : Cu 2+ + 2ē → Cu 0 A+: 2H2O-4ē → O2+4H+
4. Koostage võrrand soola vesilahuse elektrolüüsi jaoks	2CuSO4 + 2H2O \u003d 2Cu + O2 + 2H2SO4

3. ülesanne.Koostage skeem naatriumhüdroksiidi vesilahuse elektrolüüsiks, kasutades inertseid elektroode. (Algoritm 3.)

Järjestus	Tegevused
1. Koostage leelise dissotsiatsiooni võrrand	NaOH → Na + + OH -
2. Valige elektroodidelt tühjenevad ioonid	Naatriumioone ei saa redutseerida, seetõttu redutseeritakse katoodil vesi. Hüdroksiidioonid oksüdeeritakse anoodil.
3. Koostage redutseerimis- ja oksüdatsiooniprotsesside diagrammid	K -: 2 H 2 O + 2ē → H 2 + 2 OH - A +: 4 OH - - 4ē → 2 H 2 O + O 2
4. Koostage leelise vesilahuse elektrolüüsi võrrand	2 H 2 O \u003d 2 H 2 + O 2 , st. leelise vesilahuse elektrolüüs taandatakse vee elektrolüüsiks.

Pea meeles.Hapnikku sisaldavate hapete elektrolüüsil (H 2 SO 4 jne), alused (NaOH, Ca (OH) 2 jne) , aktiivsete metallide ja hapnikku sisaldavate hapete soolad(K 2 SO 4 jne) Elektroodidel toimub vee elektrolüüs: 2 H 2 O \u003d 2 H 2 + O 2

4. ülesanne.Koostage skeem hõbenitraadi vesilahuse elektrolüüsiks, kasutades hõbedast valmistatud anoodi, s.o. anood on lahustuv. (Algoritm 4.)

Järjestus	Tegevused
1. Koostage soola dissotsiatsiooni võrrand	AgNO 3 → Ag + + NO 3 -
2. Valige elektroodidelt tühjenevad ioonid	Katoodil redutseeritakse hõbeda ioonid ja hõbeanood lahustatakse.
3. Koostage redutseerimis- ja oksüdatsiooniprotsesside diagrammid	K-: Ag + + 1ē→ Ag 0 ; A+: Ag 0 - 1ē→ Ag +
4. Koostage võrrand soola vesilahuse elektrolüüsi jaoks	Ag + + Ag 0 = Ag 0 + Ag + elektrolüüs taandub hõbeda ülekandele anoodilt katoodile.