Определение продуктов на катоде

Для определения продуктов на катоде используют

электрохимический ряд напряжений металлов

Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H₂ Cu Hg Ag Pd Pt Au

Ряд напряжений характеризует окислительно-восстановительные свойства металлов. Восстановительная способность простых веществ – металлов в этом ряду уменьшается слева направо, а окислительная способность соответствующих катионов в водном растворе слева направо увеличивается. Соответственно лучшими окислителями являются катионы металлов, стоящих слева от водорода. При восстановлении на катоде в водном растворе им нет “конкурентов”. Для катионов остальных металлов конкурирующим процессом будет восстановление молекул растворителя – воды:

2Н₂О + 2е^- = Н₂ + 2ОН^-

C учетом этого процесса ряд напряжений можно условно разделить на три участка:

Li K Ba Ca Na Mg AlMn Zn Cr Fe Cd Co Ni Sn Pb H₂ Cu Hg Ag Pd Pt Au

I II III

Meⁿ⁺ Meⁿ⁺ Meⁿ⁺

H₂O H₂O H₂O

I участок

Катионы металлов I участка в водных растворах не восстанавливаются на катоде, восстанавливаются только молекулы воды.

II участок

В водных растворах на катоде идут одновременно два процесса – восстановление катионов металла и восстановление молекул воды.

III участок

Восстанавливаются только катионы металлов.

Определение продуктов на аноде

Для определения продуктов на аноде можно использовать ряд анионов

S^2- I^- Br^- Cl^- OH^- F^- SO₄^2- NO₃^- CO₃^2- PO₄^3-

I II

An^n- An^n-

H₂O H₂O

I участок

Анионы I участка окисляются на аноде, молекулы воды – нет.

II участок

Анионы II участка не окисляются на аноде, молекулы воды – окисляются:

2Н₂О – 4е^- = О₂ + 4Н⁺

Для более точного определения продуктов на электродах пользуются таблицей стандартных электродных потенциалов.

Вопросы для самопроверки

1. Какие реакции называют окислительно-восстановительными?

2. Что такое степень окисления?

3. Какие вещества называю окислителями, какие – восстановителями? Приведите примеры.

4. Как изменяются окислительно-восстановительные свойства элементов в периодической системе элементов Д.И. Менделеева?

5. В чем состоит сущность электролиза?

Работа на занятии:

ВАРИАНТ №1

Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при проведении электролиза расплавов и водных растворов фторида натрия и хлорида калия на графитовых электродах.

ВАРИАНТ №2

Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при проведении электролиза расплавов и водных растворов бромида цезия и хлорида рубидия на графитовых электродах.

ВАРИАНТ №3

Напишите электронные уравнения электродных процессов для электролиза расплавов хлоридов кальция и стронция на графитовых электродах и электролиза водного раствора хлорида радия на платиновых электродах.

ВАРИАНТ №4

Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при проведении электролиза расплавов и водных растворов бромида натрия и хлорида лития на графитовых электродах.

ВАРИАНТ №5

Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при проведении электролиза расплавов и водных растворов фторида калия и хлорида рубидия на графитовых электродах.

ВАРИАНТ №6

Напишите электронные уравнения электродных процессов для электролиза расплавов хлоридов кальция и стронция на графитовых электродах и электролиза водных растворов нитрата серебра и сульфата меди на платиновых электродах.

ВАРИАНТ №7

Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при проведении электролиза расплавов и водных растворов фторида натрия и хлорида калия на графитовых электродах.

ВАРИАНТ №8

Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при проведении электролиза расплавов и водных растворов бромида цезия и хлорида рубидия на графитовых электродах.

ВАРИАНТ №9

Напишите электронные уравнения электродных процессов для электролиза расплавов хлоридов кальция и стронция на графитовых электродах и электролиза водных растворов хлорида радия и хлорида никеля на платиновых электродах.

ВАРИАНТ №10

Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при проведении электролиза расплавов и водных растворов хлорида кальция и фторида лития на графитовых электродах.

ВАРИАНТ №11

Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при проведении электролиза расплавов и водных растворов фторида калия и хлорида рубидия на графитовых электродах.

ВАРИАНТ №12

Напишите электронные уравнения электродных процессов для электролиза расплавов хлоридов кальция и стронция на графитовых электродах и электролиза водных растворов сульфата железа (3) и сульфата железа (2) на платиновых электродах.

ВАРИАНТ №13

Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при проведении электролиза расплавов и водных растворов хлорида кальция и фторида лития на графитовых электродах.

ВАРИАНТ №14

Составьте электронные уравнения анодных и катодных процессов, протекающих при проведении электролиза расплавов и водных растворов фторида калия и хлорида рубидия на графитовых электродах.

ВАРИАНТ №15

Напишите электронные уравнения электродных процессов для электролиза расплавов хлоридов кальция и стронция на графитовых электродах и электролиза водных раствора сульфата меди и карбоната натрия на платиновых электродах.

Для каждой соли напишите уравнение электролитической диссоциации, процессы на катоде и на аноде, укажите продукты электролиза.

Практическая работа 10.

Электролиз.

Составление схем электролиза расплавов и растворов солей.

Отчет Вариант №………

Выполнил студент…………..…………………….

Цель работы:……………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Формула соли: ______________

Уравнение электролитической диссоциации:

_________________________________________________

Процессы:

на катоде на аноде

Продукты электролиза:

Формула соли: ______________

Уравнение электролитической диссоциации:

_________________________________________________

Процессы:

на катоде на аноде

Продукты электролиза:

Формула соли: ______________

Уравнение электролитической диссоциации:

_________________________________________________

Процессы:

на катоде на аноде

Продукты электролиза:

Формула соли: ______________

Уравнение электролитической диссоциации:

_________________________________________________

Процессы:

на катоде на аноде

Продукты электролиза:

Литература

Габриелян О.С. Химия: учеб. для студ. проф. учеб. заведений / О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов. – М., 2011.

Габриелян О.С. Химия в тестах, задачах, упражнениях: учеб. пособие для студ. сред. проф. учебных заведений / О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова – М., 2009.

Габриелян О.С. Практикум по общей, неорганической и органической химии: учеб. пособие для студ. сред. проф. учеб. заведений / Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Дорофеева Н.М. – М., 2010.

Оглавление

Предисловие. 3

Правила выполнения практических работ. 4

Практическая работа 1 Определение молекулярной формулы углеводорода.. 5

Практическая работа 2 алканы. составление структурных формул и названий.. 8

Практическая работа 3. Генетическая связь между углеводородами и кислородсодержащими органическими веществами.. 13

Практическая работа 4. Характеристика химических элементов на основании их положения в Периодической системе. 20

Практическая работа 5. Способы выражения концентрации растворов. Приготовление растворов определенной концентрации.. 25

Практическая работа 6. Составление уравнений реакций ионного обмена в молекулярной и ионной формах 32

Практическая работа 7. Скорость химических реакций.. 40

Практическая работа 8. Химическое равновесие. 49

Практическая работа 9. Окислительно-восстановительные реакции. Составление уравнений методом электронного баланса.. 55

Практическая работа 10. Электролиз. Составление схем электролиза расплавов и растворов солей. 62

Литература…………………………………………………………………………………………………….……..68