Бейорганикалыќ Ќосылыстардыѕ негізгі кластары
жүктеу/скачать 5,09 Mb.
|
бейорганикалық химия дәрістер
- Бұл бет үшін навигация:
- Электролиз өзінен-өзі жүрмейтін реакция
| Электролиз
Электролиз кезінде электрлік энергияның химиялық энергияға айналуы жүреді. Электролиттің ерітіндісі немесе балқымасы арқылы тұрақты ток өткен кезде электродтарда жүретін тотығу-тотықсыздану реакцияларын электролиз дейді. Мыс хлориді ерітіндісінің электролизін қарастырайық. Мыс хлоридін суда еріткенде ол толық диссоциацияланады: CuCl2 → Cu2+ + 2Cl- Түзілген иондар ерітіндіде ретсіз қозғалады. Егер тұздың судағы ерітіндісіне екі графитті электродты енгізіп және оларды сыртқы тұрақты ток көзіне қосса, онда электролиттегі иондардың ретті де бағытталған қозғалысы басталып және электродтарда келесі реакциялар жүреді: а) катодта мыс Cu2+ ионының мыс металына дейін тотықсыздануы (катодты реакция; сыртқа ток көзінен электродқа беріледі): (–) Cu2+ + 2 → Cu б) анодта хлорид –иондарының газ күйіндегі хлорға дейін тотығуы (анодты реакция; сыртқы тізбекке электрондарды жіберетін электрод): (+) 2Cl– – 2 → Cl2 Сөйтіп, мыс хлориді ерітіндісі арқылы тұрақты ток өтуі нәтижесінде, екі жаңа зат алынды – металл күйіндегі мыс және газ түріндегі хлор. Электролиз өзінен-өзі жүрмейтін реакция, ол электрлік ток түріндегі энергияны жұмсауды талап етеді. Электролиттердің сулы ерітіндісінің электролизін балқыманың электролизінен ажырата білу керек. NaCl балқымасының электролиз процесі келесі сұлба бойынша жүреді: NaCI Na+ + Cl- (балқыма) Na+ Cl- К атод (-) (+) Анод Na+ + → Na 2Cl- – 2 → Cl2 ( тотықсыздану) (тотығу) 2 Na+ + → Na 1 2Cl- – 2 → Cl2 2Na+ + 2Cl- → 2 Na + Cl2↑ 2NaCl 2 Na + Cl2↑ Электролиттердің сулы ерітіндісінің электролизі күрделі сипатта өтеді, өйткені онда су диссоциацияға және электролизге түседі. Мысал. Калий хлориді ерітіндісі электролизденді және де оның аноды инертті (графит, көмір, платиналық металдар, алтын). Енді осындағы реакциялардың теңдеуін жазыңдар. Шешуі. КCl К+ + Cl– (сулы ерітінді) К+ Cl– К атод (-) (+) Анод К+, Н2О Cl–, Н2О 2Н2О + 2 → Н2 + 2ОН– 2Cl– – 2 → Cl2 (тотықсыздану) (тотығу) 2Н2О + 2 → Н2↑ + 2ОН– 2 Cl– – 2 → Cl2 2Н2О + 2Cl– → Н2↑ + Cl2↑ + 2ОН– 2КCl + 2Н2О Н2↑ + Cl2↑ + 2КОН Мысал. Na2SО4 cулы ерітіндісінің электролиз реакциясының теңдеуін жазыңдар (электродтар инертті). Шешуі. Na2SО4 2 Na+ + SО 2Na+ SО К атод (-) (+) Анод Na+, Н2О SО , Н2О 2Н2О + 2 → Н2 + 2ОН- 2H2О – 4 → О2↑ + 4H+ (тотықсыздану) (тотығу) Катод маңындағы кеңістікте натрий ионы мен гидроксид-иондары жиналады, яғни сілті түзіледі; ал анод маңында күкірт қышқылының түзілуі есебінен қышқылды орта болады. 2 2Н2О + 2 → Н2↑ + 2ОН– 1 2Н2О – 4 → О2↑ + 4Н+ 6Н2О 2Н2↑ + О2↑ + 4ОН– + 4Н+ Егер катодтық және анодтық кеңістіктері бөлінбеген болса, онда ОН- және Н+ иондары су түзеді және онда теңдеу түрі: 2Н2О 2Н2↑ + О2↑ Сонымен, белсенді металл мен оттекті қышқыл тұзының сулы ерітіндісін электролиздегенде не катиондар, не қышқыл қалдығының ионы разрядталмайды. Жалпы процесс судың гидролизіне әкеледі, онда еріген тұз өзгеріссіз қалады. а) қышқыл тұздарының электролизі кезінде аниондардың (фторидтен басқасы) тотығуы жүреді; б) егер ерітіндіде оксоқышқылдардың аниондары SО , NО , PО және басқалар, сол сияқты фторид-иондар болса, онда анодта су молекуласы тотығып оттек бөлінеді; жүктеу/скачать 5,09 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|