Еще один получения металлов из растворов и расплавов их солей – электрохимический, или электролиз.
Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, происходящий на электродах при пропускании электрического тока через расплав или раствор электролита.
Электролиз расплава хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–;
катод (–) (Na+): Na+ + е = Na0,
анод (–) (Cl–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl = 2Na + Cl2.
Электролиз раствора хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–,
H2O Н+ + ОН–;
катод (–) (Na+; Н+): H+ + е = H0, 2H0 = H2
(2H2O + 2е = H2 + 2OH–),
анод (+) (Cl–; OН–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2.
Электролиз раствора нитрата меди(II):
Cu(NO3)2 Cu2+ +
Н2O H+ + OH–;
катод (–) (Cu2+; Н+): Cu2+ + 2е = Cu0,
анод (+) ( OН–): OH– – е = OH0,
4H0 = O2 + 2H2O;
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + O2 + 4HNO3.
Эти три примера показывают, почему электролиз проводить выгоднее, чем осуществлять другие получения металлов: получаются металлы, гидроксиды, кислоты, газы.
Мы писали схемы электролиза, а теперь попробуем написать сразу уравнения электролиза, не обращаясь к схемам, а только используя шкалу активности
Объяснение:
Хлор –CI2 –сложное вещество, молекула которого состоит из двух одинаковых атомов. Связь в молекуле хлора ковалентная неполярная,
образована по обменному механизму. Валентность Cl в простом веществе равна нулю.
Хлороводород –НCI, сложное вещество, молекула которого состоит из атомов разных химических элементов ( атома водорода и атома хлора). Связь в молекуле хлороводорода, ковалентная полярная, образована по обменному механизму. Валентность хлора в хлороводороде равна I .
Оксид хлора(I) – CI2О, сложное вещество, молекула которого состоит из атомов разных атомов (из 2 атомов хлора и 1 атома кислорода). Связи в молекуле оксида хлора(I), образованы по обменному механизму . Связь в формульной единице ковалентная полярная. Валентность хлора в этом оксиде равна I.
Хлорид бериллия –BeCI2, сложное вещество, формульная единица которого состоит из 1атома бериллия и 2 атомов хлора.. Связь в формульной единице хлорида бериллия условно ионная, так как образована металлом и неметаллом. Валентность хлора в хлориде бериллия равна I.
2H₂SO₄(конц.) + Zn ⇒ ZnSO₄ + SO₂↑ + H₂O
Zn⁰ -2е ⇒ Zn²⁺ 1 восстановитель, процесс окисления
S⁺⁶+2е ⇒ S⁺⁴ 1 окислитель, процесс восстановления