Электролиз расплавов и растворов

Электро́лиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, который возникает при прохождении электрического тока через раствор либо расплав электролита.

При протекании электролиза происходит превращение электрической энергии в химическую. Он осуществляется при прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита.

Электролиз является одним из лучших способов золочения или покрытия металла медью, золотом^[1].

Упорядоченное движение ионов в проводящих жидкостях происходит в электрическом поле, которое создаётся электродами — проводниками, соединёнными с полюсами источника электрической энергии. Катодом при электролизе называется отрицательный электрод, анодом — положительный. Положительные ионы — катионы (ионы металлов, водородные ионы, ионы аммония и др.) — движутся к катоду, отрицательные ионы — анионы (ионы кислотных остатков и гидроксильной группы) — движутся к аноду.

Реакции, происходящие при электролизе на электродах, называются вторичными. Первичными являются реакции диссоциации в электролите. Разделение реакций на первичные и вторичные помогло Майклу Фарадею установить законы электролиза^[2].

С точки зрения химии, электролиз — окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через раствор электролита.

Расплавы

Активные металлы, менее активные металлы и неактивные металлы в расплавах ведут себя одинаково.

Соль активного металла и бескислородной кислоты	Соль активного металла и кислородсодержащей кислоты	Гидроксид: активный металл и гидроксид-ион
${{\ce {NaCl <-> Na+ + Cl-}}}$ K(-): ${\textstyle {{\ce {Na+ + e- = Na^0}}}}$ A(+): ${{\ce {Cl- - e- -> Cl^0 -> Cl2}}}$ Вывод: ${{\ce {2NaCl -> 2Na + Cl2 ^}}}$	${{\ce {Na2SO4 <-> 2Na+ + SO4^2-}}}$ K(-): ${{\ce {2Na+ + 2e- = 2Na^0}}}$ A(+): ${{\ce {2SO4^2- - 4e- = 2SO3 + O2}}}$ Вывод: ${{\ce {2Na2SO4 -> 4Na + 2SO3 ^ + O2 ^}}}$	${{\ce {NaOH <-> Na+ + OH-}}}$ K(-): ${{\ce {Na+ + e- = Na^0}}}$ A(+): ${{\ce {4OH- - 4e- = 2H2O + O2}}}$ Вывод: ${{\ce {4NaOH -> 4Na + 2H2O + O2 ^}}}$

Растворы

Активные металлы

Соль активного металла и бескислородной кислоты	Соль активного металла и кислородсодержащего кислотного остатка	Гидроксид: активный металл и гидроксид-ион
${{\ce {NaCl <-> Na+ + Cl-}}}$ K(-): ${{\ce {2H2O + 2e- = H2 + 2OH-}}}$ A(+): ${{\ce {2Cl- - 2e- = Cl2}}}$ Вывод: ${{\ce {2NaCl + 2H2O -> H2 ^ + Cl2 ^ + 2NaOH}}}$	${{\ce {Na2SO4 <-> 2Na+ + SO4^2-}}}$ K(-): ${{\ce {2H2O + 2e- = H2 ^ + 2OH-}}}$ A(+): ${{\ce {2H2O - 4e- = O2 ^ + 4H+}}}$ Вывод: ${{\ce {2H2O -> 2H2 ^ + O2 ^}}}$	${{\ce {NaOH <-> Na+ + OH-}}}$ K(-): ${{\ce {2H2O + 2e- = H2 ^ + 2OH-}}}$ A(+): ${{\ce {4OH- -4e- = O2 ^ + 2H2O}}}$ Суммарно: ${{\ce {4H2O + 4e- + 4OH- = 2H2 ^ + 4OH- + 4e- + O2 ^ + 2H2O}}}$ Вывод: ${{\ce {2H2O -> 2H2 ^ + O2 ^}}}$

С помощью электролиза расплавов производят алюминий, магний, щелочные и щёлочноземельные металлы. Медь, никель, цинк и др. — из водных растворов^[3].

Электролиз широко применяется в химической промышленности в производстве хлора, пероксида водорода и других окислителе, а также в медицине и изобразительном искусстве.

↑ Электролиз водных растворов и расплавов солей (неопр.). Дата обращения: 29 марта 2025.
↑ Практическое применение электролиза (рус.). xn--80ajamiccthtvc4b5g.xn--p1ai. Дата обращения: 29 марта 2025.
↑ Получение металлов (неопр.). ЯКласс. Дата обращения: 29 марта 2025.

Кузнецова Н. Е., Гара Н. Н., Титова И. М. Химия. 10 класс. Углубленный уровень (рус.). — 2019. — 409 с.
Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Пономарев С. Ю. Химия. 10 класс. Углубленный уровень (рус.). — "Российский учебник", 2019. — 364 с.
Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Дроздов А. А., Лунин В. В. Химия. 10 класс. Углубленный уровень (рус.). — "Дрофа", 2019. — 409 с.
Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Дроздов А. А., Лунин В. В. Химия. 11 класс. Углубленный уровень (рус.). — "Российский учебник", 2019. — 409 с.
Габриелян О. С., Лысова Г. Г. Химия. 11 класс. Углубленный уровень (рус.). — "Дрофа", 2019. — 394 с.

[1] Электролиз водных растворов и расплавов солей (неопр.). Дата обращения: 29 марта 2025.

[2] Практическое применение электролиза (рус.). xn--80ajamiccthtvc4b5g.xn--p1ai. Дата обращения: 29 марта 2025.

[3] Получение металлов (неопр.). ЯКласс. Дата обращения: 29 марта 2025.

[1]

[2]

[3]

Электролиз расплавов и растворов

Основная часть

Расплавы

Растворы

Активные металлы

Заключение

Примечания

Литература

Категории