电解产物
- 电解把化合物分解成它的元素是用化学反应吗电流
- 例如,电解氯化锌(ZnCl2)转化为锌和氯元素
ZnCl2(s)→Zn(s) + Cl2(g)
- 这种方法通常用于:
- 提取金属从他们的金属矿石当用碳加热矿石无法提取金属时
- 净化金属
- 生产非金属,如氟
- 电解是在电解池中进行的,电解池由:
- 一个电解液-这是在电解过程中被分解的化合物,它是a熔融离子化合物或者一个离子的浓缩水溶液
- 两个电极这些金属或石墨棒导电到电解质和远离电解质
- 正极称为正极阳极
- 负极称为负极阴极
- 电源,也就是直流电
电解发生在电化学电池中;
这种电化学电池叫做电解电池电解熔融电解质
- 阳离子(带正电的离子)移动到带负电荷的阴极他们在哪里获得电子
- 减少发生在阴极
- 如果一个金属是形成的,一层金属沉积在阴极或它形成一个熔融层在细胞里
- 如果氢形成了气体,看到了气泡
- 例如,银和氢都形成了带正电的离子减少在阴极处如下:
Ag)++ e-→Ag)
2 h++ 2 e-→H2
- 阴离子(带负电荷的离子)移动到带正电的阳极他们在哪里失去电子
- 氧化发生在阳极
- 例如,溴会形成带负电荷的离子氧化在阳极处如下:
2溴-→Br2+ 2 e-
电解形成的产品时,一个纯熔融离子化合物含有两个简单的离子是电解表
水溶液的电解
- 水解决方案由于存在,溶液中有一个以上的阳离子和阴离子水
- 水对H有贡献+噢,-离子到溶液中,这让事情变得更复杂
- 水是一种弱电解质,会分解成氢+噢,-离子如下:
H2O⇌h++哦-
- 实际的离子出院在电解过程中取决于:
- 离子的相对电极电位
- 离子的浓度
离子的相对电极电位
- 的相对电极电位(Eꝋ)描述了离子在电解过程中放电的难易程度
- 的带正电的阳离子用最多的积极的Eꝋ会在阴极因为这是最容易形成的阳离子减少
- 例如,a集中水溶液的NaF将含有氢(H+)和钠(Na+)离子
- 还原这些离子和它们的半方程Eꝋ取值如下:
2 h+(aq) + 2e-⇌H2(g)Eꝋ=0.00 V
Na+(aq) + e-⇌Na (s)Eꝋ=-2.71 V
- 由于H+离子有更高的Eꝋ值,氢气(H2)是在阴极而不是钠(Na)
- 的带负电荷的阴离子用最多的负Eꝋ会在阳极,因为这是最容易的阴离子氧化
- 例如,NaF的浓缩水溶液将含有氢氧根(OH-)和氟化物(F-)离子
- 这些离子氧化的半方程Eꝋ取值如下:
4哦-(aq)→O2(g) + 2H2O(l) + 4e-Eꝋ=-0.40 V
2 f-(aq)→F2(g) + 2e-Eꝋ=-2.87 V
- 因为F-离子有一个较低的Eꝋ比OH值-离子,氟(F2)气体在阳极形成
离子浓度
- 离子存在于更高的浓度更有可能出院
- 例如,当一个集中NaF的溶液电解,有更多氟化在阳极而不是在阳极放电的离子氢氧化氟离子等离子浓度较高
- 所以氟主要会在电极上形成
- 然而,如果非常稀释电解NaF溶液,会有更多的NaF氧气在阳极形成的氟气体少得多
- 实际上,氧和氟气体的混合物是形成的
考试技巧
电解是一种氧化还原反应,因为还原反应发生在一个电极上,而氧化反应发生在另一个电极上。在写整个氧化还原方程时,要确保在阳极失去的电子与在阴极得到的电子平衡。
- 阴极:铜2 ++ 2 e-→铜
- 阳极:2氯-→Cl2+ 2 e-
- 总体:CuCl2→Cu + Cl2