Металлический алюминий получают электролизом раствора глинозема Al2O3 в расплавленном криолите Na2AlF6 при 960–970°С.
Процесс электролиза проводят в аппаратах, катодом в которых является подина ванны, а анодом – предварительно обожженные угольные блоки или самообжигающиеся электроды, погруженные в расплавленный электролит.
Электролиз Al2O3 можно представить следующей схемой:
в расплаве оксид алюминия диссоциирует:
Al2O3 = Al3+ + AlO33-,
на катоде восстанавливаются ионы Al3+:
Al3+ +3  Al0,
на аноде окисляются ионы AlO33-:
4AlO33- - 12  2Al2O3 + 3O2.
Суммарное уравнение процесса:
2Al2O3  4Al + 3O2.
Жидкий алюминий собирается на дне электролизера.
Алюминий высокой чистоты (не более 0,05 % примесей) получают электролитическим рафинированием чернового алюминия. Для получения алюминия особой чистоты (не более 0,001 % примесей) применяют зонную плавку или химическую транспортную реакцию:
2Al (ж) + AlF3 (г) = 3AlF (г).
ответ:Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Т = 900°К
∆H°(CO2) = – 393,5 кДж/моль
∆H°(CO) = – 110,5 кДж/моль
ΔН°(Fe) = 0 кДж/моль
∆H°(Fe2O3) = – 822,2 кДж/моль
S°(СО2) = 213,7 Дж/(моль*K)
S°(СО) = 197,5 Дж/(моль*K)
S°(Fe2O3) = 87,4 Дж/(моль*K)
S°(Fe) = 0 Дж/(моль*K)
Изменение энтальпии реакции при 298 градусах Кельвина (тепловой эффект реакции)
∆H(298ºК) = [3∆H°(CO2) + 2ΔН°(Fe)] – [∆H°(Fe2O3) + 3∆H°(СО)] = [3*(−393,5) + 2*0] – [– 822,2 + 3(–110,5)] = – 26,8 кДж = – 26800 Дж
Изменение энтропии реакции при 298 градусах Кельвина
∆S(298ºК) = [3S°(CO2) + 2S°(Fe)] – [S°(Fe2O3) + 3S°(СО)] = [3*213,7 + 2*0] – [87,4 + 3*197,5] = – 38,8 Дж/K
Изменение энергии Гиббса при Т = 900ºК
ΔG = ΔH – ΔS*T = – 26800 – (– 38,8)*900 = 8120 Дж > 0 – реакция в прямом направлении при Т = 900ºК протекать не будет.
Объяснение:
