Еще один получения металлов из растворов и расплавов их солей – электрохимический, или электролиз.
Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, происходящий на электродах при пропускании электрического тока через расплав или раствор электролита.
Электролиз расплава хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–;
катод (–) (Na+): Na+ + е = Na0,
анод (–) (Cl–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl = 2Na + Cl2.
Электролиз раствора хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–,
H2O Н+ + ОН–;
катод (–) (Na+; Н+): H+ + е = H0, 2H0 = H2
(2H2O + 2е = H2 + 2OH–),
анод (+) (Cl–; OН–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2.
Электролиз раствора нитрата меди(II):
Cu(NO3)2 Cu2+ +
Н2O H+ + OH–;
катод (–) (Cu2+; Н+): Cu2+ + 2е = Cu0,
анод (+) ( OН–): OH– – е = OH0,
4H0 = O2 + 2H2O;
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + O2 + 4HNO3.
Эти три примера показывают, почему электролиз проводить выгоднее, чем осуществлять другие получения металлов: получаются металлы, гидроксиды, кислоты, газы.
Мы писали схемы электролиза, а теперь попробуем написать сразу уравнения электролиза, не обращаясь к схемам, а только используя шкалу активности
Еще один получения металлов из растворов и расплавов их солей – электрохимический, или электролиз.
Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, происходящий на электродах при пропускании электрического тока через расплав или раствор электролита.
Электролиз расплава хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–;
катод (–) (Na+): Na+ + е = Na0,
анод (–) (Cl–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl = 2Na + Cl2.
Электролиз раствора хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–,
H2O Н+ + ОН–;
катод (–) (Na+; Н+): H+ + е = H0, 2H0 = H2
(2H2O + 2е = H2 + 2OH–),
анод (+) (Cl–; OН–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2.
Электролиз раствора нитрата меди(II):
Cu(NO3)2 Cu2+ +
Н2O H+ + OH–;
катод (–) (Cu2+; Н+): Cu2+ + 2е = Cu0,
анод (+) ( OН–): OH– – е = OH0,
4H0 = O2 + 2H2O;
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + O2 + 4HNO3.
Эти три примера показывают, почему электролиз проводить выгоднее, чем осуществлять другие получения металлов: получаются металлы, гидроксиды, кислоты, газы.
Мы писали схемы электролиза, а теперь попробуем написать сразу уравнения электролиза, не обращаясь к схемам, а только используя шкалу активности
HNO₃ + MgCl₂ ≠ реакция не идёт, так как в результате не образовался ни осадок, ни газ, ни вода. И конечные, и начальные продукты реакции РАСТВОРИМЫ.
MgCl₂ + Ba(OH)₂ = Mg(OH)₂ + BaCl₂ - молекулярное
Mg²⁺ + 2Cl⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ = Mg(OH)₂ + Ba²⁺ + 2Cl⁻ полное ионное
Mg²⁺ + 2OH⁻ = Mg(OH)₂ - сокращённое ионное
MgCl₂ + Pb(NO₃)₂ = Mg(NO₃)₂ + PbCl₂ - молекулярное
Mg²⁺ + 2Cl⁻ + Pb²⁺ + 2NO₃⁻ = Mg²⁺ + 2NO₃⁻ + PbCl₂ - полное ионное
2Cl⁻ + Pb²⁺ ⁻ = PbCl₂ - сокращённо ионное
HNO₃ + H₂SO₄ ≠ реакция не идёт, так как кислоты не реагируют между собой
Ba(OH)₂ + H₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2H₂O - молекулярное
Ba²⁺ + 2OH⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + 2H₂O - полное ионное
Pb(NO₃)₂ + H₂SO₄ = PbSO₄↓ + 2HNO₃ - молекулярное
Pb²⁺ + 2NO₃⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁻ = PbSO₄↓ + 2H⁺ + 2NO₃⁻ - полное ионное
Pb²⁺ + SO₄²⁻ = PbSO₄↓ - сокращённое ионное
Na₂SO₃ + NaOH ≠ реакция не идёт
NaOH + HNO₃= NaNO₃ + H₂O - молекулярное
Na⁺ + OH⁻ + H⁺ + NO₃⁻ = Na⁺ + NO₃⁻ + H₂O - полное ионное
OH⁻ + H⁺ ⁻ = H₂O - сокращённое ионное
Ba(OH)₂ + NaOH ≠ реакция не идёт
Pb(NO₃)₂ + 2NaOH = Pb(OH)₂↓ + 2NaNO₃ - молекулярное
Pb²⁺ + 2NO₃⁻ + 2Na⁺ + 2OH⁻ = Pb(OH)₂↓ + 2Na⁺ + 2NO₃⁻ - полное ионное
Pb²⁺ + 2OH⁻ = Pb(OH)₂↓ - сокращённое ионное