Публикации Методическая разработка по химии "Понятие об электролизе расплавов и растворов солей"

Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.

Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Методическая разработка по химии "Понятие об электролизе расплавов и растворов солей"
Автор: Пашенина Людмила Михайловна

Методическая разработка по химии:«Понятие об электролизе расплавов и растворов солей»Автор: учитель химии, Пашенина Л.М., МБОУ «МельничновскаяСШ» Белогорского района Республики Крым«Понятие об электролизе расплавов и растворов солей»Окисление- это процесс отдачи электрона, сопровождающееся повышением степени окисления элемента. Восстановление- это процесс принятия электрона, сопровождающееся уменьшением степени окисления. Окислительно-восстановительные реакции - это реакции, идущие с изменением степеней окисления элементов. Степень окисления - это условный заряд, показывающий количество смещённых электронов.Окислители - это вещества, отнимающие электроны от других веществ.Примеры окислителей:–Соединения, содержащие элементы с высшей степенью окисления: HN5+O3, H2S6+O4конц., KMn7+O4, K2Cr26+O7…–Катионы металлов большого заряда: Fe3+, Au3+, Pb2+и т.п. –Галогены: F2, Cl2, Br2–Кислород: O2, озон О3Восстановители - это вещества, отдающие электроны. Примеры восстановителей: –Соединения, содержащие элементы с низшей степенью окисленияH2S-2, N-3H3, P3-H3, KJ- и т.п.–Н2, С, СО, активные металлы- Mg, Al, щелочные металлы–Катионы металлов малого заряда: Fe2+,, Sn2+, и т.п.Самым сильным окислителем и самым сильным восстановителем является электрический ток. С его помощью можно окислить даже ионы фтора и восстановить катионы щелочных металлов. Итак, переходим к понятиям электрическим.Электрод- проводник, посредством которого часть электрической цепи, образуемая проводами, соединяется с частью цепи, проходящей в неметаллической среде (жидкости, газе)Катод - отрицательный электрод.Анод – положительный электрод. Анод бывает – инертный (из C, Pt, Au), растворимый (из более активного металла – Cu, Cr, Ni и др.) Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц.Что такое электролиз? Электролиз- это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах, при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита Этот процесс происходит в электролизёре.Рассмотрим сущность процесса - электролиз расплава хлорида натрия:NaCl (расплав) → Na ++Cl-- K Na+ + 1ē →Na0 восст- ие 2+А 2Cl- - 2ē → Cl20↑ ок- ие 1__________________________2Na+ + 2Cl-→ 2Na0 + Cl20↑2NaCl → 2Na + Cl2↑Таким способом можно получить и другие щелочные, щелочноземельные металлы и Al, а также другие галогены – F2, Cl2, Br2,J2. Электролиз растворов солейДля составления уравнений электролиза растворов солей необходимо знать правила катодных и анодных процессов. В процессе кроме солей участвуют и молекулы воды. Катодные процессы определяются рядом активности металлов (рядом стандартных электродных потенциалов).Здесь возможны три случая:1.Катионы металлов после водорода (от Cu2+до Au3+) полностью восстанавливаются на катоде.2. Катионы металлов от Li+ до Al3+ включительно не восстанавливаются на катоде, вместо них восстанавливаются молекулы воды:2Н2О +2ē → Н2↑ + 2ОН- восстановление воды (запомнить) 3.Катионы металлов от Al3+до H+ восстанавливаются одновременно с молекулами воды. Анодные процессы:1.В первую очередь на аноде окисляются бескислородные анионы: S2-, J-, Br-, Cl-, кроме F- и анионы органических кислот:2RCOO- - 2ē → CO2↑+ R-R 2.Во вторую очередь – ОН- анионы, окисляются молекулы воды:2Н2О - 4ē → О2↑ + 4Н +окисление воды (запомнить)Продукты электролиза раствора CuSO4:CuSO4 → Cu2+ + SO42-HOH H+ + OH--K Cu2++ 2ē → Cu 0 2+A 2Н2О - 4ē → О2↑ + 4Н+ 1_ ______________________________2Cu2+ + 2H2O → 2Cu + O2↑ + 4H+ + 2SO42- 2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + O2↑ + 2H2SO4Электролиз раствора Na2CO3:Na2CO3 → 2Na ++ CO3 2- HOH H ++ OH --K 2H2O + 2ē → H2↑ + 2OH- 4 2+A 2Н2О - 4ē → О2↑ + 4Н + 2 1_ ________________________________4H2O + 2H2O → 2H2 + 4OH -+ O2 + 4Н+ 2H2O 2H2 + O2Практически при электролизе солей активных металлов и кислородосодержащих кислот состав электролита не меняется. Электролизу подвергаются только молекулы воды. Применение процесса электролиза:1.В электрометаллургии. Для получения металлов (Al, Na, Mg, Cd).2.В химической промышленности для получения водорода, галогенов, щелочей.3.Для очистки металлов, рафинирование (Cu, Ni, Pb).4.В гальваностегии – покрытие одних металлов другими для защиты от коррозии (цинкование , хромирование, никелирование, золочение).5.В гальванопластике- получении металлических копий.