Электролиз расплавов

 

Раздерем данный вопрос на следующих примерах:

 

1) Электролиза расплава NaCl с инертными электродами.

К) Na+ + e = Na0, А) 2Сl-- 2e = Сl2.

На катоде идет процесс восстановления, а на аноде – окисления.

При электролизе данного соединения получается металлический натрий и свободный хлор.

 

2) Химизм промышленного получение алюминия.

К) Аl+3+ 3e = Аl0, a) 2О-2 - 4e = О2.

 

Температура плавления оксида алюминия около 2050 0С. Для снижения температуры плавления электролита до 960 0С электролизу подвергают смесь оксида алюминия (10% по массе) с криолитом ( Nа[АlF6]). Алюминий, имеющий большую плотность чем электролит, собирается на дне электролизера.

 

2 Электролиз водных растворов

 

В случае водных растворов наблюдается конкуренция между ионами растворенного вещества и воды за процесс окисления и восстановления. При этом следует учитывать, что металл анода тоже может окисляться – растворимый анод. К нерастворимым анодам относятся: углерод, золото, платина, свинец в растворе серной кислоты и др.

Последовательность разрядки водных растворов ионов в ходе электролиза согласуется со следующей схемой:

 

1) Катионы:

– от лития до Аl не восстанавливаются, так как идет электролиз воды;

– от Мn до водорода – наряду с восстановлением металла идет восстановление воды;

– металлы после водорода – идет практически полное восстановление металла.

2) Анионы:

– анод растворимый – вначале происходит окисление металла анода;

– анод нерастворимый – вначале окисляются анионы бескислородных кислот (I-, Вr-, Cl-) за исключением F- , далее идет окисление ОН- и Н2О и затем окисляются анионы кислородсодержащих кислот (SO42–, NO3– и др.) и F-.

 

Разберем различные случаи электролиза водных растворов:

 

1) Электролиз водного раствора NaCl с инертными электродами.

К) 2Н2О + 2e = Н2 + 2ОН-, А) 2Сl-- 2e = Сl2.