Друкувати цей розділДрукувати цей розділ

10. ОСНОВИ ЕЛЕКТРОХІМІЇ

10. ОСНОВИ ЕЛЕКТРОХІМІЇ

10.3. Електроліз розплавів

Відомо, що іонні сполуки (солі, гідроксиди) дисоціюють не лише у розчинах, а й у розплавах, наприклад NаCl = Nа+ + Cl.

Якщо у розплав NаCl пропускати постійний електричний струм, то катіони Nа+ будуть рухатись до негативного електрода (катода), аніони Cl – до позитивного (анода) (рис. 10.2).

За рахунок підвищеної концентрації електронів на катоді відбувається процес Nа++ 2e  = Nа.

Така ж кількість електронів перейде на анод за рахунок реакції 2Cl ‑ 2e  = Cl2.

Сумарний процес при електролізі розплаву NаCl описується схемою:

2Nа+ + 2Cl = 2Nа + Сl2,

2NаCl  = 2Nа + Сl2.

Таким чином, на катоді буде виділятись металічний натрій Na, а на аноді – газоподібний хлор Cl2.

За стандартних умов ця реакція не відбувається, а іде лише зворотній процес.

Електроліз розплаву натрій сульфату Na2SO4.

Сіль дисоціює у розплаві: Na2SO4 = 2Na+ + SO42–.

Процеси на електродах:

К (–) Na+ + e  = Na

А (+) SO42– – 4e  = 2SO3 + O2

4

1

4Na+ + 2SO42– = 4Na + 2SO3 + O2

2Na2SO4 = 4Na + 2SO3 + O2

Електроліз розплаву калій нітрату KNO3.

KNO3 = K+ + NO3.

К (–) K+ + e  = K

А (+) 2NO3 – 2e  = 2NO2 + O2

2

1

2K+ + 2NO3 = 2K + 2NO2 + O2

2KNO3 = 2K + 2NO2 + O2

Електроліз розплаву калій гідроксиду KOН.

KOН = K+ + OН.

К (–) K+ + e  = K

А (+) 4ОН – 4e  = 2Н2O + O2

4

1

4K+ + 4OН = 2K + 2Н2O + O2

4KОН = 4K + 2Н2O + O2

Як бачимо, при електролізі розплавів солей та основ на катоді завжди виділяється метал, а на аноді – газоподібний продукт (галоген – при наявності галогенідів, або кисень – при наявності в розплаві оксигеновмісних аніонів).

Електроліз розплавів уперше провів Г. Деві (Англія) у 1807 – 1808 рр., добувши таким чином калій, натрій, магній, стронцій, барій, кальцій.