 |
Электролиз растворов и расплавов.
|
|
|
|
Электролиз – совокупность ОВР, протекающих при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.
Электролиз осуществляется в электролизёрах. Катод присоединяется к отрицательному полюсу, анод – к положительному.
На катоде идёт процесс восстановления, а на аноде – окисления. Полярность электродов при электролизе противоположна их полярности в гальваническом элементе. Электролиз и ГЭ – противоположные процессы (обратные).
Процессы при электролизе зависят от:
1. Состава электролита;
2. Температуры электролита;
3. Материалов, из которых сделаны электроды;
4. Плотности тока;
5. Состояния поверхности электродов.
Расплав NaCl:
, 
– перенапряжение.
Электролиз раствора NaCl:
№14.
Последовательность электродных процессов на аноде и катоде при электролизе растворов.
При электролизе на катоде в первую очередь восстанавливаются сильные окислители с наибольшим потенциалом.
(с учётом перенапряжения).
Если катионы металла находятся в I гр., то восстанавливается вода:
;
Если катионы металла находятся во II гр., то на катоде происходит одновременное восстановление катионов металла и воды:
Если катион металла находится в III гр., то происходит его восстановление:
Если кислая среда:
1) 
;
2) 
;
3) 
;
4) кислородосодержащие кислотные остатки при электролизе на аноде не окисляются.
Схемы электролиза растворов и расплавов с инертными электродами.
Анод:
· растворимый: 
и т.д.
· нерастворимый (инертный): графит, золото, платина и т.д.
При электролизе с активным анодом происходит его окисление, т.к. потенциал металла меньше чем потенциал аниона электролита.
Электролиз AgCl.
|
|
|
Водный раствор AgCl.
(окисление анода).
№16.
Законы Фарадея. Выход по току.
I Закон Фарадея: “Массы веществ, выделяющиеся на электродах при электролизе пропорциональны количеству электричества, прошедшего через электролит.”
, Кл – количество электричества.
II Закон Фарадея: “При пропускании одного и того же количества электричества через электролиты разных веществ массы выделившихся веществ пропорциональны из молярным массам эквивалентов”
, I – ток, 
– время.
; 
; 
; 
Выход по току равен отношению массы вещества, которая выделилась практически к теоретическому расчёту.
№17.
Общие свойства металлов.
1. Взаимодействие с элементарными окислителями. 
, 
, 
, 
и т.д.
, 
,
(гидрид),
.
2. Взаимодействие с водой. 
3. Взаимодействие с солями.
4. Взаимодействие с кислотами.
,
,
.
,
,
,
зависит от концентрации кислоты
зависит от активности восстановителя
Концентрированная азотная кислота не действует на Fe, Cr, Al, платину, золото, т.к. происходит пассивация металла.
5. Со щелочами реагируют только амфотерные Ме: Cr, Al, Be,Ga, Zn и т.д.
,
– цинковая кислота,
,
тетрагидроксоцинкат натрия
,
.
№18.
Способы получения металлов. Пирометаллургические процессы.
Металлы с малой химической активностьювстречаются в природе в свободном состоянии (золото, платина, серебро и т.д.), а остальные металлы получают из руд.
Руды:
· Оксидные (
– бокситная руда),
· Карбонатные (
– магнуит)
· Силикатные (
– ортоклаз)
· Галидные (
– поваренная соль)
· Сульфидные (
– цинковая обманка)
Процесс получения металла сводится к процессу восстановления катионов металла до свободного состояния.
Металлургические процессы:
· Пирометаллургические (при 
),
· Гидрометаллургические (в растворах).
Пирометаллургические процессы подразделяются на:
1. Карботермия (С, СО):
,
.
2. Восстановление водородом:
.
3. Металлотермия:
|
|
|
(алюмотермия).
4. Термическая диссоциация:
.
5. Электролиз расплавов.
Расплав 
.
,
.
№19.
|
|
|
