Электролиз расплавов солей и щелочей, его содержание

Одним из способов получения металлов является электролиз расплавов или растворов солей или щелочей. Роль восстановителя в такой реакции выполняет электрический ток.

Если в раствор купрум(II) хлорида поместить угольные электроды и пропустить электрический ток, то поверхность катода постепенно станет слоем меди, а на аноде выделяться газуватий хлор. Рассмотрим процессы, которые произошли на электродах. После включения электрического тока в растворе начинается упорядоченное движение ионов. Положительные ионы (катионы) движутся к отрицательному электроду - катоду. Соответственно отрицательные ионы (анионы) движутся к аноду - положительного электрода. Запишем уравнения процессов, происходящих на электродах.

На катоде: Cu²⁺ + 2e^- = Cu⁰.

На аноде: 2Сl^- - 2e^- = Cl⁰₂.

Следовательно, на катоде происходит присоединение электронов, то есть проходит процесс восстановления катионов Купруму. Продуктом восстановления является медь. На аноде проходит отдача электронов, т.е. проходит процесс окисления анионов Хлора. Продуктом их окисления является хлор. Таким образом, под действием электрического тока происходит окислительно-восстановительная реакция. Суммарное уравнение электролиза раствора купрум(II) хлорида такое:

CuCl₂ = Cu⁰ + Cl⁰₂.

Следовательно, электролиз - это окислительно-восстановительные реакции, происходящие на электродах при пропускании электрического тока через раствор или расплав электролита.

Расплавы солей также проводят электрический ток. Рассмотрим электролиз расплава натрий хлорида. В расплаве натрий хлорида ионы движутся хаотически. Под действием электрического тока их движение становится упорядоченным. На катоде избыток электронов. Следовательно, на катоде происходит восстановление катионов Натрия:

Na⁺ + e^- = Na⁰.

На аноде недостаток электронов. Следовательно, на аноде происходит окисление анионов Хлора и выделяется хлор:

2Сl^- - 2e^- = Cl⁰₂.

Суммарное уравнение электролиза расплава натрий хлорида такое:

Nacl = Na + Cl₂.

Натрий гидроксид в расплаве диссоциирует на катионы Натрия и гидроксид-анионы. На катоде восстанавливаются катионы Натрия. На аноде окисляющиеся гидроксид-анионы.

На катоде: Na⁺ + e^- = Na⁰ .

На аноде: 4ОН^- - 4e^- = 2Н₂О + О⁰₂.

Продукты реакции - щелочной металл натрий, вода и газуватий кислород. Суммарное уравнение реакции электролиза натрий гидроксида:

4NaОН = 4Na⁰ + 2Н₂О + А⁰₂.