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समाधान के साथ इलेक्ट्रोलिसिस के विषय पर कार्य। परीक्षा में स्नातकों की तैयारी। "परीक्षा में इलेक्ट्रोलिसिस का विषय।" पिघला हुआ लवण का इलेक्ट्रोलिसिस

30.05.2021

इलेक्ट्रोलिसिस क्या है? इस प्रश्न के उत्तर की सरल समझ के लिए, आइए प्रत्यक्ष वर्तमान के किसी भी स्रोत की कल्पना करें। प्रत्येक डीसी स्रोत हमेशा सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुव ढूंढ सकता है:

इलेक्ट्रोड को कॉल करने वाले दो रासायनिक प्रतिरोधी विद्युत प्रवाहकीय प्लेटों को कनेक्ट करें। सकारात्मक ध्रुव से जुड़ी प्लेट को एनोड कहा जाता है, और एक नकारात्मक कैथोड के लिए:

सोडियम क्लोराइड एक इलेक्ट्रोलाइट है, इसके पिघलने के दौरान, सोडियम केशन और क्लोराइड आयनों पर विघटन:

Nacl \u003d na + + cl -

यह स्पष्ट है कि चार्ज नकारात्मक क्लोरीन आयनों एक सकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड-एनोड पर जाएंगे, और सकारात्मक रूप से चार्ज एनए + सीएशन एक नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रोड - कैथोड पर जाएंगे। नतीजतन, ना + केशन और सीएल आयनों को छुट्टी दी जाती है, यानी, वे तटस्थ परमाणु बन जाएंगे। निर्वहन एनए + आयनों के मामले में इलेक्ट्रॉनों की खरीद और सीएल आयनों के मामले में इलेक्ट्रॉनों के नुकसान से होता है। यही है, प्रक्रिया कैथोड पर आगे बढ़ती है:

Na + + 1e - \u003d na 0,

और एनोड पर:

सीएल - 1 ई - \u003d सीएल

चूंकि प्रत्येक क्लोरीन परमाणु के पास एक गैर-लाभकारी इलेक्ट्रॉन होता है, इसलिए उनमें से एक अस्तित्व गैर-लाभकारी है और क्लोरीन परमाणु दो क्लोरीन परमाणुओं के अणु में संयुक्त होते हैं:

सीएल ∙ + ∙ सीएल \u003d सीएल 2

इस प्रकार, कुल, एनोड पर बहने वाली प्रक्रिया अधिक सही ढंग से दर्ज की गई है:

2CL - 2E - \u003d CL 2

यही है, हमारे पास है:

कैथोड: ना + + 1e - \u003d na 0

एनोड: 2 एल - - 2 ई - \u003d सीएल 2

आइए इलेक्ट्रॉनिक बैलेंस सबमिट करें:

Na + + 1e - \u003d na 0 | ∙ 2

2Cl - 2e - \u003d सीएल 2 | ∙ 1<

दोनों समीकरणों के बाएं और दाएं भागों को स्थानांतरित करना सरेक्शनहमें मिल जाएगा:

2 एनए + 2 ई - + 2 एल - - 2 ई - \u003d 2 एनए 0 + सीएल 2

हम दो इलेक्ट्रॉनों को उसी तरह कम करेंगे जैसे कि बीजगणित में यह कैसे किया जाता है हम आयनिक इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण प्राप्त करते हैं:

2nacl (जी।) \u003d\u003e 2NA + CL 2

ऊपर माना जाने वाला मामला सैद्धांतिक दृष्टिकोण से सबसे सरल मामला है, क्योंकि सोडियम क्लोराइड सकारात्मक रूप से चार्ज आयनों से पिघला हुआ केवल सोडियम आयन था, और नकारात्मक - केवल क्लोरीन आयनों से।

दूसरे शब्दों में, एनए + सीएशन में से कोई भी नहीं, न ही एनीन्स सीएल - कैथोड और एनोड के लिए कोई "प्रतियोगी" नहीं था।

और क्या होगा, उदाहरण के लिए, अगर सोडियम क्लोराइड पिघलने के बजाय, अपने जलीय घोल के माध्यम से छोड़ दें? इस मामले में सोडियम क्लोराइड विघटन मनाया जाता है, लेकिन एक जलीय घोल में धातु सोडियम के गठन के लिए असंभव हो जाता है। आखिरकार, हम जानते हैं कि सोडियम क्षार धातुओं का प्रतिनिधि है - पानी के साथ प्रतिक्रिया करने वाली एक बेहद सक्रिय धातु बहुत हिंसक है। यदि सोडियम ऐसी स्थितियों में ठीक नहीं हो पा रहा है, तो कैथोड में फिर बहाल किया जाएगा?

चलो पानी के अणु की संरचना को याद रखें। वह एक द्विध्रुवीय है, यानी, उसके पास एक नकारात्मक और सकारात्मक ध्रुव हैं:

यह इस संपत्ति के कारण है, यह कैथोड की सतह और एनोड की सतह दोनों को "फिसलने" करने में सक्षम है:

इस मामले में, प्रक्रियाएं हो सकती हैं:

2 एच 2 ओ + 2 ई - \u003d 2 ओएच - + एच 2

2 एच 2 ओ - 4 ई - \u003d ओ 2 + 4 एच +

इस प्रकार, यह पता चला है कि अगर हम किसी भी इलेक्ट्रोलाइट के समाधान पर विचार करते हैं, तो हम देखेंगे कि इलेक्ट्रोलाइट विघटन के दौरान गठित किए गए परिसंपत्तियां और आयनों को कैथोड और एनोड पर ऑक्सीकरण पर वसूली के लिए पानी के अणुओं के साथ प्रतिस्पर्धा करते हैं।

तो कैथोड और एनोड पर कौन सी प्रक्रियाएं होंगी? इलेक्ट्रोलाइट विघटन या ऑक्सीकरण / पानी के अणुओं की बहाली के दौरान आयनों का निर्वहन? या हो सकता है कि सभी संकेतित प्रक्रियाएं एक ही समय में होंगी?

इलेक्ट्रोलाइट के प्रकार के आधार पर, अपने जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान विभिन्न स्थितियों को संभव है। उदाहरण के लिए, क्षारीय, क्षारीय पृथ्वी धातुओं, एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम के cations बस एक जलीय माध्यम में ठीक होने में सक्षम नहीं हैं, क्योंकि इसे प्राप्त किया जाना चाहिए, क्षारीय, क्षारीय पृथ्वी धातु, एल्यूमीनियम या मैग्नीशियम, क्षारीय पृथ्वी धातु, एल्यूमीनियम या मैग्नीशियम, यानी । जल प्रतिक्रिया धातु।

इस मामले में, कैथोड पर केवल पानी के अणुओं की बहाली संभव है।

याद रखें कि किसी भी इलेक्ट्रोलाइट के समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस पर कैथोड में प्रक्रिया क्या होगी, निम्नलिखित सिद्धांतों का पालन करके पालन किया जा सकता है:

1) यदि इलेक्ट्रोलाइट में धातु के परिवेश होता है, जो सामान्य स्थिति में मुक्त स्थिति में पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, कैथोड संसाधित होता है:

2 एच 2 ओ + 2 ई - \u003d 2 ओएच - + एच 2

यह कई एएलसी गतिविधि समावेशी की शुरुआत में धातुओं पर लागू होता है।

2) यदि इलेक्ट्रोलाइट में धातु के एकीकरण होता है जो पानी के साथ मुक्त रूप में प्रतिक्रिया नहीं करता है, लेकिन गैर-अम्लीय एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो धातु के छतों और पानी के अणुओं की बहाली के रूप में दो प्रक्रियाएं होती हैं:

मैं n + + ne \u003d me 0

इस तरह की धातुओं में धातु शामिल हैं जो कई गतिविधि में अल और एन के बीच हैं।

3) यदि इलेक्ट्रोलाइट में हाइड्रोजन केशन (एसिड) या धातु के एकत्र होते हैं जो गैर-एसिड एसिड के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं - केवल इलेक्ट्रोलाइट केशन बहाल किए जाते हैं:

2 एन + 2 ई - \u003d एच 2 - एसिड के मामले में

मुझे n + + ne \u003d me 0 - नमक के मामले में

इस बीच एनोड पर, स्थिति निम्नानुसार है:

1) यदि इलेक्ट्रोलाइट में ऑक्सीजन मुक्त एसिड अवशेषों (एफ -) के आयनों में शामिल हैं, तो एनोड उनके ऑक्सीकरण की प्रक्रिया है, पानी के अणुओं को ऑक्सीकरण नहीं किया जाता है। उदाहरण के लिए:

2 एसएल - - 2 ई \u003d सीएल 2

S 2- - 2e \u003d s o

फ्लोराइड आयनों को एनोड पर ऑक्सीकरण नहीं किया जाता है क्योंकि फ्लोराइन एक जलीय घोल (पानी के साथ प्रतिक्रिया) में बनाने में सक्षम नहीं है

2) यदि इलेक्ट्रोलाइट में हाइड्रॉक्साइड आयनों (क्षार) शामिल हैं, तो वे पानी के अणुओं के बजाय ऑक्सीकरण किए जाते हैं:

4on - - 4e - \u003d 2h 2 o + o 2

3) यदि इलेक्ट्रोलाइट में ऑक्सीजन युक्त एसिड अवशेष (कार्बनिक एसिड अवशेषों को छोड़कर) या फ्लोराइड-आयन (एफ -) एनोड पर होता है, तो पानी के अणुओं के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया होती है:

2 एच 2 ओ - 4 ई - \u003d ओ 2 + 4 एच +

4) एनोड पर कार्बोक्सिलिक एसिड के एसिड अवशेष के मामले में एक प्रक्रिया है:

2RCOO - - 2E - \u003d R-R + 2CO 2

आइए विभिन्न स्थितियों के लिए इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण रिकॉर्ड करने का अभ्यास करें:

उदाहरण №1

जस्ता क्लोराइड पिघल के साथ, साथ ही सामान्य इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण के पिघल के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ कैथोड और एनोड की प्रक्रियाओं के समीकरण लिखें।

फेसला

जब जस्ता क्लोराइड मोलिंग अपने विघटन होता है:

ZNCL 2 \u003d ZN 2+ + 2CL -

इसके बाद, यह इस तथ्य के लिए भुगतान किया जाना चाहिए कि इलेक्ट्रोलिसिस जस्ता क्लोराइड का पिघला हुआ है, न कि जलीय घोल। दूसरे शब्दों में, विकल्पों के बिना, केवल जस्ता केशन की बहाली कैथोड पर हो सकती है, और एनोड पर क्लोराइड आयनों के ऑक्सीकरण हो सकती है। पानी के अणु नहीं हैं:

कैथोड: जेएन 2+ + 2 ई - \u003d जेएन 0 | ∙ 1

एनोड: 2 एल - 2 ई - \u003d सीएल 2 | ∙ 1

Zncl 2 \u003d zn + cl 2

उदाहरण संख्या 2।

कैथोड पर बहने वाली प्रक्रियाओं के समीकरण लिखें और जस्ता क्लोराइड के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ, साथ ही सामान्य इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ एनोड।

चूंकि इस मामले में, एक जलीय घोल इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन है, फिर इलेक्ट्रोलिसिस में, सैद्धांतिक रूप से, पानी के अणु भाग ले सकते हैं। चूंकि जस्ता अल और इसके बीच की गतिविधि की एक पंक्ति में स्थित है, इसका मतलब है कि कैथोड जस्ता cations और पानी के अणुओं की बहाली दोनों होगा।

2 एच 2 ओ + 2 ई - \u003d 2 ओएच - + एच 2

Zn 2+ + 2e - \u003d zn 0

क्लोराइड आयन एचसीएल ऑक्सीजेनिक एसिड का एक एसिड अवशेष है, इसलिए एनोड क्लोराइड आयनों पर ऑक्सीकरण के लिए प्रतिस्पर्धा में पानी के अणुओं में "जीता":

2CL - 2E - \u003d CL 2

इस विशेष मामले में, कुल इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण लिखा नहीं जा सकता है, क्योंकि यह कैथोड पर जारी हाइड्रोजन और जिंक के बीच अनुपात से अज्ञात है।

उदाहरण संख्या 3।

कैथोड की प्रक्रियाओं के समीकरणों को लिखें और तांबा नाइट्रेट के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ, साथ ही सामान्य इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ एनोड लिखें।

समाधान में तांबा नाइट्रेट एक पूर्वानुमान राज्य में है:

Cu (संख्या 3) 2 \u003d cu 2+ + 2no 3 -

तांबा हाइड्रोजन के दाईं ओर गतिविधि की एक पंक्ति में है, यानी, तांबा के cations कैथोड पर पुनर्प्राप्त किया जाएगा:

Cu 2+ + 2e - \u003d cu 0

नाइट्रेट-आयन संख्या 3 - - ऑक्सीजन युक्त एसिड अवशेष, इसका मतलब है कि पानी के अणुओं की प्रतिस्पर्धा में एनोड नाइट्रेट आयनों पर ऑक्सीकरण में "हार":

2 एच 2 ओ - 4 ई - \u003d ओ 2 + 4 एच +

इस तरह:

कैथोड: सीयू 2+ + 2 ई - \u003d सीयू 0 | ∙ 2

2cu 2+ + 2h 2 o \u003d 2cu 0 + o 2 + 4h +

इसके अतिरिक्त के परिणामस्वरूप प्राप्त समीकरण इलेक्ट्रोलिसिस आयन समीकरण है। एक पूर्ण आणविक इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण प्राप्त करने के लिए, काउंटर के रूप में प्राप्त आयन समीकरण के बाएं और दाएं हाथ के लिए 4 आयन नाइट्रेट जोड़ें। फिर हमें मिलता है:

2cu (संख्या 3) 2 + 2h 2 o \u003d 2cu 0 + o 2 + 4hno 3

उदाहरण संख्या 4।

पोटेशियम एसीटेट के जलीय घोल, साथ ही सामान्य इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ कैथोड और एनोड में होने वाली प्रक्रियाओं के समीकरण लिखें।

फेसला:

जलीय घोल में पोटेशियम एसीटेट पोटेशियम और एसीटेट आयनों को अलग करता है:

Ch 3 cops \u003d ch 3 soo - + k +

पोटेशियम एक क्षारीय धातु है, यानी बहुत शुरुआत में तनाव की कई इलेक्ट्रोकेमिकल पंक्ति में स्थित है। इसका मतलब है कि इसके cations कैथोड में निर्वहन करने में सक्षम नहीं हैं। इसके बजाय पानी के अणुओं को बहाल किया जाएगा:

2 एच 2 ओ + 2 ई - \u003d 2 ओएच - + एच 2

जैसा ऊपर बताया गया है, एनोड पर पानी के अणुओं में ऑक्सीकरण के लिए प्रतिस्पर्धा में कार्बोक्साइलिक एसिड "जीता" के एसिड अवशेष:

2 तो 3 तो - 2e - \u003d ch 3 -ch 3 + 2Co 2

इस प्रकार, इलेक्ट्रॉनिक संतुलन को संक्षेप में और कैथोड पर अर्ध-संसाधनों के दो समीकरणों को तब्दील करके और आपके द्वारा प्राप्त एनोड:

कैथोड: 2 एच 2 ओ + 2 ई - \u003d 2 ओएच - + एच 2 | ∙ 1

एनोड: 2CH 3 SOO - - 2E - \u003d CH 3 -CH 3 + 2CO 2 | ∙ 1

2 एच 2 ओ + 2CH 3 SOO - \u003d 2OH - + H 2 + CH 3 -CH 3 + 2CO 2

हमने आयन फॉर्म में पूर्ण इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण प्राप्त किया। समीकरण के बाएं और दाएं हाथ के हिस्से में दो पोटेशियम आयनों को जोड़कर और काउंटर के साथ हल किए गए, हम आणविक रूप में पूर्ण इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण प्राप्त करते हैं:

2 एच 2 ओ + 2CH 3 COO \u003d 2koh + H 2 + CH 3 -CH 3 + 2CO 2

उदाहरण संख्या 5।

सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय घोल के साथ-साथ सामान्य इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ कैथोड और एनोड में होने वाली प्रक्रियाओं के समीकरण लिखें।

सल्फ्यूरिक एसिड हाइड्रोजन केशन और सल्फेट आयनों पर अलग हो जाता है:

एच 2 तो 4 \u003d 2h + + तो 4 2-

कैथोड हाइड्रोजन एच + के उद्धरण पर होगा, और पानी के अणुओं के एनोड ऑक्सीकरण पर होगा, क्योंकि सल्फेट आयन ऑक्सीजन युक्त एसिड अवशेष हैं:

कैथोड: 2 एन + + 2 ई - \u003d एच 2 | ∙ 2

एनोड: 2 एच 2 ओ - 4 ई - \u003d ओ 2 + 4 एच + | ∙ 1

4 एन + 2 एच 2 ओ \u003d 2 एच 2 + ओ 2 + 4 एच +

बाएं और दाएं और समीकरण के बाएं हिस्से में हाइड्रोजन आयनों को कम किया गया, हम सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के समीकरण को प्राप्त करते हैं:

2 एच 2 ओ \u003d 2 एच 2 + ओ 2

जैसा कि आप देख सकते हैं, सल्फ्यूरिक एसिड के जलीय घोल का इलेक्ट्रोलिसिस पानी के इलेक्ट्रोलिसिस में कम हो जाता है।

उदाहरण संख्या 6।

सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ-साथ समग्र इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ कैथोड और एनोड में होने वाली प्रक्रियाओं के समीकरण लिखें।

सोडियम हाइड्रोक्साइड विघटन:

Naoh \u003d na + + ओह -

कैथोड पर केवल पानी के अणुओं को बहाल कर दिया जाएगा, क्योंकि सोडियम एक उच्च सक्रिय धातु है, केवल एनोड पर हाइड्रोक्साइड आयन:

कैथोड: 2 एच 2 ओ + 2 ई - \u003d 2 ओएच - + एच 2 | ∙ 2

एनोड: 4oh - - 4e - \u003d o 2 + 2h 2 o | ∙ 1

4h 2 o + 4oh - \u003d 4oh - + 2h 2 + o 2 + 2h 2 o

हम दो पानी के अणुओं को बाएं और दाएं और 4 हाइड्रोक्साइड आयनों को कम करते हैं और इस तथ्य के लिए आते हैं कि, सल्फ्यूरिक एसिड के मामले में, सोडियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय घोल का इलेक्ट्रोलिसिस पानी के इलेक्ट्रोलिसिस में कम हो जाता है।

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ईई के नतीजे बताते हैं कि स्नातकों के लिए "इलेक्ट्रोलिसिस" विषय पर कार्य जटिल रहते हैं। स्कूल कार्यक्रम में, इस विषय के अध्ययन को अपर्याप्त संख्या में घंटों दिए जाते हैं। इसलिए, जब स्कूली शिक्षा परीक्षा में तैयारी करते हैं, तो इस मुद्दे को बहुत विस्तृत रूप में अन्वेषण करना आवश्यक है। इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री के मूलभूत सिद्धांतों का ज्ञान स्नातक को सफलतापूर्वक परीक्षा उत्तीर्ण करने और उच्च शैक्षणिक संस्थान में अपनी पढ़ाई जारी रखने में मदद करेगा। पर्याप्त स्तर पर "इलेक्ट्रोलिसिस" विषय के अध्ययन के लिए, स्नातकों के साथ प्रारंभिक कार्य करना आवश्यक है ईजीई: - "इलेक्ट्रोलिसिस" विषय में बुनियादी अवधारणाओं की पहचान करने पर विचार करें; - इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया का विश्लेषण और इलेक्ट्रोलाइट्स के समाधान पिघलता है; - कैथोड पर cations की कमी और एनोड (भूमिका (भूमिका समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान पानी के अणुओं का); इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया (कैथोड और एनोड प्रक्रियाओं) के समीकरणों को बनाने के लिए कौशल का गठन; - छात्रों को मॉडल बेसलाइन कार्यों (कार्यों), उच्च और उच्च स्तर की जटिलता को करने के लिए सिखाएं। इलेक्ट्रोलीज़ - प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह के पारित होने के दौरान समाधान और इलेक्ट्रोलाइट्स के पिघलने वाली रेडॉक्स प्रक्रिया। समाधान या पिघल इलेक्ट्रोलाइट में, आयनों पर इसका विघटन होता है। जब विद्युत प्रवाह चालू होता है, दिशात्मक आंदोलन और इलेक्ट्रोड की सतह पर रेडॉक्स प्रक्रिया हो सकती है। एनोड - सकारात्मक इलेक्ट्रोड, यह ऑक्सीकरण प्रक्रियाओं को चला जाता है।

कैथोड एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड है, इस पर वसूली की प्रक्रियाएं हैं।

पिघलाव का इलेक्ट्रोलिसिस इसका उपयोग एल्यूमीनियम (समावेशी) के तनाव की एक पंक्ति में स्थित सक्रिय धातुओं को प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

पिघल सोडियम क्लोराइड का इलेक्ट्रोलिसिस

K (-) na + + 1e -\u003e na 0

ए (+) 2 एल - - 2 ई -\u003e सीएल 2 0

2 एनएसीएल (ईमेल) -\u003e 2 एनए + सीएल 2 (केवल पिघला हुआ इलेक्ट्रोलिसिस के साथ)।

एल्यूमीनियम पिघला हुआ क्राओलाइट (एनए 3 एएलएफ 6) में एल्यूमीनियम ऑक्साइड समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है।

2AL 2 O 3 (ईमेल) -\u003e 4al + 3o 2

K (-) al 3+ + 3e ~ -\u003e अल

एक (+) 2o 2 ~ -2e ~ -\u003e ओ 2

पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का इलेक्ट्रोलिसिस पिघला।

कोह-\u003e के + + ओह ~

के (-) के + + 1 ई -\u003e के 0

एक (+) 4oh - - 4e -\u003e o 2 0 + 2n 2

4koh (ईमेल) -\u003e 4k 0 + o 2 0 + 2n 2 o

जलीय समाधान का इलेक्ट्रोलिसिस अधिक जटिल है, क्योंकि इस मामले में इलेक्ट्रोड पर पानी के अणुओं को पुनर्स्थापित किया जा सकता है।

लवण के जलीय समाधान का इलेक्ट्रोलिसिस कैथोड और एनोड पर पानी के अणुओं की इलेक्ट्रोड प्रक्रियाओं में संभावित भागीदारी के कारण अधिक जटिल।

जलीय समाधानों में इलेक्ट्रोलिसिस नियम।

कैथोड पर:

1. परिवेश, लिथियम से एल्यूमीनियम (समावेशी), साथ ही साथ केशन तक धातु वोल्टेज की एक पंक्ति में स्थित है एनएन 4 +। पुनर्स्थापित मत करो, इसके बजाय पानी के अणुओं को बहाल किया जाता है:

2 एन 2 ओ + 2 ई-> एच 2 + 2 एच -

2. हाइड्रोजन के लिए एल्यूमीनियम के बाद तनाव की एक पंक्ति में स्थित केशन, पानी के अणुओं के साथ पुनर्प्राप्त किया जा सकता है:

2 एन 2 ओ + 2 ई-> एच 2 + 2 एच -

ZN 2+ + 2e-> Zn 0।

3. हाइड्रोजन के बाद वोल्टेज की एक पंक्ति में स्थित केशन, पूरी तरह से बहाल किए जाते हैं: एजी + + 1e-> एजी 0

4. एसिड समाधान में हाइड्रोजन आयन बहाल किए जाते हैं: 2n + + 2e-> एच 2

एनोड पर:

1. ऑक्सीजन युक्त आयन और एफ - - ऑक्सीकरण न करें, पानी के अणुओं को इसके बजाय ऑक्सीकरण किया जाता है:

2 एन 2 ओ - 4 ई-> ओ 2 + 4 एन +

2. सल्फर, आयोडीन, ब्रोमाइन, क्लोरीन (इस अनुक्रम में) के विचारों को सरल पदार्थों के लिए ऑक्सीकरण किया जाता है:

2 एसएल - - 2 ई-> क्लोरीन 2 0 एस 2- - 2 ई-> S 0

3. हाइड्रोक्साइड आयनों को क्षारों के समाधान में ऑक्सीकरण किया जाता है:

4on - - 4e-> ओ 2 + 2 एन 2 ओ

4. कार्बोक्सालिक लवण के समाधान में आयनों को ऑक्सीकरण किया जाता है:

2 आर - सू - - 2 ई-> आर - आर + 2 एसओ 2

5. घुलनशील एनोड्स का उपयोग करते समय, बाहरी श्रृंखला में इलेक्ट्रॉनों को धातु परमाणुओं के ऑक्सीकरण के कारण एनोड को स्वयं भेजता है, जिससे एनोड बनाया जाता है:

सीयू 0 - 2 ई-> Cu 2+

इलेक्ट्रोलाइट्स के जलीय समाधानों में इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियाओं के उदाहरण

उदाहरण 1।के 2 तो 4 -\u003e 2k + + तो 4 2-

के (-) 2 एच 2 ओ + 2 ई ~ -\u003e एच 2 + 2 ओएच -

ए (+) 2 एच 2 ओ - 4 ई ~ -\u003e ओ 2 + 4 एच +

सामान्य इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण: 2 एच 2 ओ (ईमेल) -\u003e 2 एच 2 + ओ 2

उदाहरण 2. NACL -\u003e NA + + CL ~

के (-) 2 एच 2 ओ + 2 ई ~ -\u003e एच 2 + 2 ओएच -

ए (+) 2 एल - - 2 ई -\u003e सीएल 2 0

2 एनएसीएल + 2 एच 2 ओ (ईमेल) -\u003e एच 2 + 2 एनओएच + सीएल 2

उदाहरण 3. सीयू सो 4 -\u003e सीयू 2+ + तो 4 2-

के (-) सीयू 2+ + 2 ई ~ -\u003e सीयू

ए (+) 2 एच 2 ओ - 4 ई ~ -\u003e ओ 2 + 4 एच +

इलेक्ट्रोलिसिस का सामान्य समीकरण: 2 सीयू सो 4 + 2 एच 2 ओ (वर्तमान) -\u003e 2cu + o 2 + 2h 2 तो 4

उदाहरण 4. सी 3 कोना-\u003e सी 3 सीओओ ~ + ना +

के (-) 2 एच 2 ओ + 2 ई ~ -\u003e एच 2 + 2 ओएच -

ए (+) 2CH 3 COO ~ - 2E ~ -\u003e C 2 H 6 + 2CO 2

सामान्य इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण:

सी 3 कोना + 2 एच 2 ओ (ईमेल) -\u003e एच 2 + 2 नॉको 3 + सी 2 एच 6

जटिलता के मूल स्तर की Quests

"पिघलने और नमक के समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस" विषय पर परीक्षण। धातु वोल्टेज की संख्या। "

1. एक जलीय घोल में इलेक्ट्रोलिसिस उत्पादों में से एक क्लिक है:

1) केसीआई। 2) CUSO 4 3) FECI 2 4) AGNO 3

2. एनोड पर पोटेशियम नाइट्रेट के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ आवंटित: 1) ओ 2।2) संख्या 2 3) एन 2 4) एच 23. जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के तहत हाइड्रोजन का गठन किया जाता है: 1) Caci 2। 2) cuso 4 3) hg (संख्या 3) 2 4) AGNO 34. प्रतिक्रिया संभव है: 1) एजी और के 2 सो 4 (पी-पी) 2) जेएन और केसीआई (पी-पी) 3) एमजी और एसएनसीआई 2(पी-पी) 4) एजी और क्यूसो 4 (पी-पी) 5। समाधान में Lacmus रंग के कैथोड पर सोडियम आयोडाइड के समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ: 1) लाल 2 ) नीला 3) बैंगनी 4) पीला 6। कैथोड पर पोटेशियम फ्लोराइड के जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ आवंटित किया गया: 1) हाइड्रोजन2) फ्लोराइड फ्लोराइन 3) फ्लोराइन 4) ऑक्सीजन

"इलेक्ट्रोलिसिस" विषय पर कार्य

1. तालिका नमक के 20% समाधान के 400 ग्राम का इलेक्ट्रोलिसिस 11.2 लीटर (एनओ) गैस को कैथोड पर अलग कर दिया गया था। स्रोत नमक (% में) के अपघटन की डिग्री है:

1) 73 2) 54,8 3) 36,8 4) 18

समस्या का समाधान।हम इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रिया के समीकरण को संकलित करते हैं: 2 एनएसीएल + 2 एच 2 ओ → एच 2 + सीएल 2 + 2 एनओओएचएम (एनएसीएल) \u003d 400 ∙ 0.2 \u003d 80 ग्राम लवण समाधान में थे। (एच 2) \u003d 11.2 / 22.4 \u003d 0, 5 मोल ν (NaCl) \u003d 0.5 ∙ 2 \u003d 1 molm (nacl) \u003d 1 ∙ 58.5 \u003d 58.5 ग्राम नमक इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान विघटित किए गए थे। 58.5 / 80 \u003d 0.73 या 73% की नमक अपघटन।

उत्तर: 73% नमक विघटित।

2. कुल नमक व्यय के लिए 10% क्रोमियम सल्फेट समाधान (iii) के 200 ग्राम का इलेक्ट्रोलिसिस आयोजित किया गया (धातु को कैथोड पर जारी किया गया)। भस्म पानी के द्रव्यमान (ग्राम में) है:

1) 0,92 2) 1,38 3) 2,76 4) 5,52

समस्या का समाधान।हम इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रिया समीकरण संकलित करते हैं: 2 सीआर 2 (तो 4) 3 + 6 एच 2 ओ → 4 सीआर + 3 ओ 2 + 6 एच 2 सो 4 एम (सीआर 2 (तो 4) 3) \u003d 200 ∙ 0.1 \u003d 20gν (सीआर 2 (4) 3) \u003d 20/392 \u003d 0.051molν (h 2 o) \u003d 0.051 ∙ 3 \u003d 0.153 molm (h 2 o) \u003d 0.153 ∙ 18 \u003d 2.76 G

जटिलता बी 3 के ऊंचे स्तर की Quests

1. नमक फॉर्मूला और अपने जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान एनोड पर बहने वाली प्रक्रिया के समीकरण के बीच पत्राचार स्थापित करें।

3. नमक सूत्र के बीच पत्राचार स्थापित करें और अपने जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस में कैथोड पर बहने वाली प्रक्रिया के समीकरण को स्थापित करें।

5. पदार्थ के नाम और अपने जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस उत्पादों के बीच पत्राचार स्थापित करें।

जवाब: 1 - 3411, 2 - 3653, 3 - 2353, 4 - 2246, 5 - 145. वैसे, इलेक्ट्रोलिसिस के विषय का अध्ययन, स्नातक इस खंड से अच्छी तरह से अवशोषित होते हैं और परीक्षा में अच्छे परिणाम दिखाते हैं। सामग्री का अध्ययन इस विषय पर एक प्रस्तुति के साथ है।

पीछे की ओर आगे की ओर

कैथोड एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड है, इस पर वसूली की प्रक्रियाएं हैं।

पिघल सोडियम क्लोराइड का इलेक्ट्रोलिसिस

K (-) na + + 1e -\u003e na 0

ए (+) 2 एल - - 2 ई -\u003e सीएल 2 0

2 एनएसीएल (ईमेल) -\u003e 2 एनए + सीएल 2 (केवल पिघला हुआ इलेक्ट्रोलिसिस के साथ)।

2AL 2 O 3 (ईमेल) -\u003e 4al + 3o 2

K (-) al 3+ + 3e ~ -\u003e अल

एक (+) 2o 2 ~ -2e ~ -\u003e ओ 2

पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का इलेक्ट्रोलिसिस पिघला।

कोह-\u003e के + + ओह ~

के (-) के + + 1 ई -\u003e के 0

एक (+) 4oh - - 4e -\u003e o 2 0 + 2n 2

4koh (ईमेल) -\u003e 4k 0 + o 2 0 + 2n 2 o

जलीय समाधानों में इलेक्ट्रोलिसिस नियम।

कैथोड पर:

2 एन 2 ओ + 2 ई-> एच 2 + 2 एच -

2 एन 2 ओ + 2 ई-> एच 2 + 2 एच -

ZN 2+ + 2e-> Zn 0।

4. एसिड समाधान में हाइड्रोजन आयन बहाल किए जाते हैं: 2n + + 2e-> एच 2

एनोड पर:

2 एन 2 ओ - 4 ई-> ओ 2 + 4 एन +

2 एसएल - - 2 ई-> क्लोरीन 2 0 एस 2- - 2 ई-> S 0

3. हाइड्रोक्साइड आयनों को क्षारों के समाधान में ऑक्सीकरण किया जाता है:

4on - - 4e-> ओ 2 + 2 एन 2 ओ

4. कार्बोक्सालिक लवण के समाधान में आयनों को ऑक्सीकरण किया जाता है:

2 आर - सू - - 2 ई-> आर - आर + 2 एसओ 2

सीयू 0 - 2 ई-> Cu 2+

उदाहरण 1।के 2 तो 4 -\u003e 2k + + तो 4 2-

के (-) 2 एच 2 ओ + 2 ई ~ -\u003e एच 2 + 2 ओएच -

ए (+) 2 एच 2 ओ - 4 ई ~ -\u003e ओ 2 + 4 एच +

सामान्य इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण: 2 एच 2 ओ (ईमेल) -\u003e 2 एच 2 + ओ 2

उदाहरण 2. NACL -\u003e NA + + CL ~

के (-) 2 एच 2 ओ + 2 ई ~ -\u003e एच 2 + 2 ओएच -

ए (+) 2 एल - - 2 ई -\u003e सीएल 2 0

2 एनएसीएल + 2 एच 2 ओ (ईमेल) -\u003e एच 2 + 2 एनओएच + सीएल 2

उदाहरण 3. सीयू सो 4 -\u003e सीयू 2+ + तो 4 2-

के (-) सीयू 2+ + 2 ई ~ -\u003e सीयू

ए (+) 2 एच 2 ओ - 4 ई ~ -\u003e ओ 2 + 4 एच +

इलेक्ट्रोलिसिस का सामान्य समीकरण: 2 सीयू सो 4 + 2 एच 2 ओ (वर्तमान) -\u003e 2cu + o 2 + 2h 2 तो 4

उदाहरण 4. सी 3 कोना-\u003e सी 3 सीओओ ~ + ना +

के (-) 2 एच 2 ओ + 2 ई ~ -\u003e एच 2 + 2 ओएच -

ए (+) 2CH 3 COO ~ - 2E ~ -\u003e C 2 H 6 + 2CO 2

सामान्य इलेक्ट्रोलिसिस समीकरण:

सी 3 कोना + 2 एच 2 ओ (ईमेल) -\u003e एच 2 + 2 नॉको 3 + सी 2 एच 6

जटिलता के मूल स्तर की Quests

1. एक जलीय घोल में इलेक्ट्रोलिसिस उत्पादों में से एक क्लिक है:

1) केसीआई। 2) CUSO 4 3) FECI 2 4) AGNO 3

"इलेक्ट्रोलिसिस" विषय पर कार्य

1) 73 2) 54,8 3) 36,8 4) 18

उत्तर: 73% नमक विघटित।

1) 0,92 2) 1,38 3) 2,76 4) 5,52

जटिलता बी 3 के ऊंचे स्तर की Quests

इलेक्ट्रोलिसिस (यूनानी इलेक्ट्रॉन - एम्बर + लसीस - अपघटन) - इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से डीसी के पारित होने के दौरान होने वाली रासायनिक प्रतिक्रिया। विद्युत प्रवाह की कार्रवाई के तहत अपने घटकों पर पदार्थों की यह अपघटन।

इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया केशन (सकारात्मक चार्ज आयनों) को कैथोड (आरोपित नकारात्मक रूप से), और प्रतिकूल चार्ज आयनों (आयनों) को एनोड (सकारात्मक रूप से चार्ज) में स्थानांतरित करना है।

इसलिए, आयनों और cations क्रमशः एनोड और कैथोड के अनुसार पहुंचे। यहां एक रासायनिक प्रतिक्रिया है। इस विषय पर कार्यों को सफलतापूर्वक हल करने और प्रतिक्रियाओं को लिखने के लिए, प्रक्रियाओं को कैथोड और एनोड पर अलग करना आवश्यक है। इसी तरह इस लेख का निर्माण किया जाएगा।

कैथोड

केशन कैथोडी के लिए आकर्षित होते हैं - सकारात्मक रूप से चार्ज आयनों: ना +, के +, सीयू 2+, एफई 3+, एजी +, आदि

यह सुनिश्चित करने के लिए कि किस प्रतिक्रिया कैथोड पर है, सबसे पहले, धातु की गतिविधि को निर्धारित करना आवश्यक है: धातुओं की वोल्टेज की इलेक्ट्रोकेमिकल पंक्ति में इसकी स्थिति।

यदि एक सक्रिय धातु (ली, ना, के) कैथोड पर दिखाई दी, तो इसके बजाय पानी के अणुओं को बहाल किया जाता है, जिसमें से हाइड्रोजन प्रतिष्ठित है। यदि मध्यम गतिविधि (सीआर, एफई, सीडी) की धातु - हाइड्रोजन कैथोड, और धातु पर आवंटित की जाती है। गैर-प्रभावी धातुओं को शुद्ध रूप (सीयू, एजी) में कैथोड पर हाइलाइट किया जाता है।

मुझे लगता है कि एल्यूमीनियम को तनाव की एक पंक्ति में सक्रिय और मध्यम गतिविधि के धातुओं के बीच सीमा माना जाता है। कैथोड पर इलेक्ट्रोलिसिस के साथ, एल्यूमीनियम (समावेशी!) के धातुओं को बहाल नहीं किया जाता है, इसके बजाय पानी के अणुओं को बहाल किया जाता है - हाइड्रोजन जारी किया जाता है।

यदि कैथोड पर हाइड्रोजन आयन प्राप्त होते हैं - एच + (उदाहरण के लिए, एचसीएल, एच 2 एसओ 4 एसिड इलेक्ट्रोलिसिस के साथ), हाइड्रोजन को एसिड अणुओं से बहाल किया जाता है: 2 एच + - 2 ई \u003d एच 2

एनोड

आयनों को एनोड के लिए आकर्षित किया जाता है - नकारात्मक रूप से चार्ज आयनों: तो 4 2-, पीओ 4 3-, सीएल -, बीआर -, आई -, एफ -, एस 2-, सी 3 सीओओ।

ऑक्सीजन युक्त आयनों के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ: तो 4 2-, पीओ 4 3- - एनोड पर कोई भी ऑक्सीकरण नहीं किया जाता है, और पानी के अणु जिनसे ऑक्सीजन प्रतिष्ठित होता है।

हेक्सलेस आयनों को संबंधित हलोजन से ऑक्सीकरण और उत्सर्जित किया जाता है। सल्फर ऑक्सीकरण के दौरान सल्फाइड आयन। अपवाद फ्लोराइन है - यदि यह एनोड में प्रवेश करता है, तो पानी के अणु को छुट्टी दी जाती है और ऑक्सीजन जारी किया जाता है। फ्लोराइन इलेक्ट्रोजीजेटिव तत्व है, इसलिए एक अपवाद है।

कार्बनिक एसिड के आयनों को एक विशेष तरीके से ऑक्सीकरण किया जाता है: कार्बोक्साइल समूह युगल के निकट एक कट्टरपंथी, और कार्बोक्साइल समूह (सीओओ) स्वयं कार्बन डाइऑक्साइड - सीओ 2 में बदल जाता है।

समाधान के उदाहरण

प्रशिक्षण की प्रक्रिया में, आप गतिविधि की एक पंक्ति में चूक गए धातुओं में आ सकते हैं। अध्ययन चरण में, आप धातु गतिविधि की विस्तारित संख्या का उपयोग कर सकते हैं।

अब आप जानते होंगे कि कैथोड पर यह क्या खड़ा है ;-)

तो, अभ्यास। हम यह पता लगाते हैं कि कैथोड और एजीसीएल समाधान, सीयू (संख्या 3) 2, एएलबीआर 3, एनएएफ, एफईआई 2, सीएच 3 कूलि के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ एनोड पर क्या बनाया गया है।

कभी-कभी उन कार्यों में आपको इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रिया रिकॉर्ड करने की आवश्यकता होती है। मैं सूचित करता हूं: यदि आप समझते हैं कि यह कैथोड पर गठित है, और एनोड पर क्या है, तो प्रतिक्रिया लिखना मुश्किल नहीं है। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोलिसिस एनएसीएल लें और प्रतिक्रिया लिखें:

NaCl + H 2 o → H 2 + CL 2 + NaOH

सोडियम एक सक्रिय धातु है, इसलिए हाइड्रोजन कैथोड पर प्रतिष्ठित है। आयन में ऑक्सीजन नहीं होता है, हलोजन हाइलाइट किया जाता है - क्लोरीन। हम समीकरण लिखते हैं, इसलिए हम सोडियम को बिना किसी निशान के वाष्पित करने के लिए मजबूर नहीं कर सकते :) सोडियम पानी के साथ प्रतिक्रिया करता है, NAOH गठित होता है।

हम CUSO 4 के लिए इलेक्ट्रोलिसिस की प्रतिक्रिया लिखते हैं:

क्यूसो 4 + एच 2 ओ → सीयू + ओ 2 + एच 2 तो 4

कॉपर कम सक्रिय धातुओं को संदर्भित करता है, इसलिए यह कैथोड पर आवंटित शुद्ध रूप में है। आयन ऑक्सीजन युक्त, इसलिए ऑक्सीजन प्रतिक्रिया में जारी किया जाता है। सल्फेट आयन कहीं भी गायब नहीं होता है, यह पानी हाइड्रोजन से जुड़ा हुआ है और एक सुलेन एसिड में बदल जाता है।

पिघलाव का इलेक्ट्रोलिसिस

हमने जो कुछ भी इस बात पर चर्चा की, वह समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस से संबंधित है, जहां विलायक पानी है।

औद्योगिक रसायन के सामने एक महत्वपूर्ण कार्य है - शुद्ध रूप में धातु (पदार्थ) प्राप्त करने के लिए। कम प्रभावी धातु (एजी, सीयू) को आसानी से समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस की विधि से प्राप्त किया जा सकता है।

लेकिन सक्रिय धातुओं के बारे में क्या: ना, के, ली? आखिरकार, उनके समाधानों के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ, वे अपने शुद्ध रूप में कैथोड पर खड़े नहीं होते हैं, इसके बजाय पानी के अणुओं को बहाल किया जाता है और हाइड्रोजन प्रतिष्ठित होता है। यहां हम पिघल का उपयोग करेंगे, जिसमें पानी नहीं है।

निर्जलीकरण प्रतिक्रिया में पिघला जाता है, यह भी आसान है: पदार्थ घटकों द्वारा विघटित होते हैं:

एलसीएल 3 → अल + सीएल 2

लिबर → ली + बीआर 2

यह आलेख बेलेविच यूरी सर्गेईविच द्वारा लिखा गया था और उनकी बौद्धिक संपदा है। प्रतिलिपि, वितरण (इंटरनेट पर अन्य साइटों और संसाधनों की प्रतिलिपि बनाकर) या कॉपीराइट धारक की पूर्व सहमति के बिना सूचना और वस्तुओं का कोई अन्य उपयोग मुकदमा चलाया जाता है। लेख की सामग्री और उनके उपयोग की अनुमति प्राप्त करने के लिए, कृपया देखें

इलेक्ट्रोड जिस पर बहाली होती है उसे कैथोड कहा जाता है।

इलेक्ट्रोड जिस पर ऑक्सीकरण होता है वह एक एनोड होता है।

ऑक्सीजनिक \u200b\u200bएसिड के लवण के पिघलने के इलेक्ट्रोलिसिस में होने वाली प्रक्रियाओं पर विचार करें: एचसीएल, एचबीआर, हाय, एच 2 एस (फ्लोराइड या तरल पदार्थ के अपवाद के साथ - एचएफ)।

पिघल में, इस तरह के नमक में एसिड अवशेषों के धातु केन और आयनों होते हैं।

उदाहरण के लिए, Nacl \u003d na + + cl -

कैथोड पर: Na + ē \u003d na धातु सोडियम का गठन होता है (सामान्य मामले में - नमक में धातु शामिल)

एनोड पर: 2Cl - 2ē \u003d सीएल 2 गैसीय क्लोरीन का गठन किया जाता है (सामान्य मामले में - हलोजन, जो एसिड अवशेष का हिस्सा है - फ्लोराइन - या सल्फर को छोड़कर)

इलेक्ट्रोलाइट समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस में होने वाली प्रक्रियाओं पर विचार करें।

इलेक्ट्रोड पर बहने वाली प्रक्रियाएं मानक इलेक्ट्रोड क्षमता और इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता (नर्नस्ट समीकरण) के मूल्य से निर्धारित की जाती हैं। स्कूल कोर्स इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता से इलेक्ट्रोड क्षमता की निर्भरता पर विचार नहीं करता है और मानक इलेक्ट्रोड क्षमता के मानों के संख्यात्मक मूल्यों का उपयोग नहीं किया जाता है। छात्रों के लिए यह जानना पर्याप्त है कि धातुओं के कई इलेक्ट्रोकेमिकल तनाव (धातु गतिविधि की एक संख्या) में जोड़ी मी + एन / एमई की मानक इलेक्ट्रोड क्षमता का मूल्य:

बाएं से दाएं बढ़ता है
धातु, हाइड्रोजन के लिए एक पंक्ति में खड़े, इस मूल्य का एक नकारात्मक मूल्य है
प्रतिक्रिया को बहाल करते समय हाइड्रोजन 2 एन + 2ē \u003d एच 2, (यानी एसिड से) मानक इलेक्ट्रोड क्षमता का शून्य मूल्य है
हाइड्रोजन के बाद एक पंक्ति में खड़े धातु, इस मूल्य का सकारात्मक मूल्य है।

! प्रतिक्रिया द्वारा पुनर्निर्मित होने पर हाइड्रोजन:

2h 2 o + 2ē \u003d 2oh - + एच 2, (यानी, एक तटस्थ माध्यम में पानी से) मानक इलेक्ट्रोड क्षमता का नकारात्मक मूल्य है -0.41

एनोड सामग्री घुलनशील हो सकती है (लौह, क्रोम, जस्ता, तांबा, चांदी, आदि धातुएं) और अघुलनशील - निष्क्रिय - (कोयला, ग्रेफाइट, सोना, प्लैटिनम), इसलिए, आयनों का गठन होता है जब एनोड को विघटित किया जाता है तो समाधान में उपस्थित हो जाएगा:

मैं - nē \u003d me + n

इलेक्ट्रोलाइट समाधान में गठित धातु आयन मौजूद होंगे और उनकी इलेक्ट्रोकेमिकल गतिविधि को भी विचार करने की आवश्यकता होगी।

इस पर आधारित, निम्नलिखित नियमों को कैथोड पर बहने वाली प्रक्रियाओं के लिए परिभाषित किया जा सकता है:

1. इलेक्ट्रोलाइट केशन धातुओं के तनाव की एक इलेक्ट्रोकेमिकल पंक्ति में एल्यूमीनियम समावेशी में स्थित है, पानी की वसूली संसाधित की जाती है:

2h 2 o + 2ē \u003d 2oh - + एच 2

कैथोड अंतरिक्ष में, धातु के समाधान समाधान में रहते हैं

2. इलेक्ट्रोलाइट काकरण एल्यूमीनियम और हाइड्रोजन के बीच स्थित है, इलेक्ट्रोलाइट एकाग्रता के आधार पर, या जल वसूली प्रक्रिया या धातु आयनों की वसूली की प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। चूंकि कार्य में एकाग्रता निर्दिष्ट नहीं है, इसलिए दोनों संभावित प्रक्रिया रिकॉर्ड की जाती हैं:

2h 2 o + 2ē \u003d 2oh - + एच 2

ME + N + Nē \u003d ME

3. इलेक्ट्रोलाइट केशन हाइड्रोजन आयन है, यानी इलेक्ट्रोलाइट - एसिड। हाइड्रोजन आयन बहाल किए गए हैं:

2 एन + 2ē \u003d एच 2

4. इलेक्ट्रोलाइट केशन हाइड्रोजन के बाद होता है, धातु के cations बहाल कर दिया जाता है।

ME + N + Nē \u003d ME

एनोड पर प्रक्रिया आयन की सामग्री और आयन की प्रकृति पर निर्भर करती है।

1. यदि एनोड घुलता है (उदाहरण के लिए, लौह, जस्ता, तांबा, चांदी), तो एनोड की धातु ऑक्सीकरण किया जाता है।

मैं - nē \u003d me + n

2. यदि एनर्ट एनोड, यानी विघटन नहीं (ग्रेफाइट, सोना, प्लैटिनम):

ए) ऑक्सीजनिक \u200b\u200bएसिड लवण (फ्लोराइड्स को छोड़कर) के समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ, आयन के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया चल रही है;

2Cl - 2ē \u003d सीएल 2

2br। - - 2ē \u003d बीआर 2

2i। - - 2ē \u003d I 2

एस 2। - - 2ē \u003d एस

बी) क्षारों के समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ, हाइड्रोक्सोक्रुप के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया है:

4oh। - - 4ē \u003d 2h 2 o + o 2

सी) ऑक्सीजन युक्त एसीआईडी \u200b\u200bके समाधान के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ: एचएनओ 3, एच 2 एसओ 4, एच 2 सीओ 3, एच 3 पीओ 4, और फ्लोराइड्स, पानी ऑक्सीकरण प्रक्रिया चल रही है।

2h 2 o - 4ē \u003d 4h + o 2

डी) एसीटेट्स (एसीटेट या एथैनिकिक एसिड लवण) के इलेक्ट्रोलिसिस के तहत एक एसीटेट आयन के साथ इथेन और कार्बन ऑक्साइड (iv) - कार्बन डाइऑक्साइड के साथ ऑक्सीकरण किया जाता है।

2 तो 3 SOO - - 2ē \u003d सी 2 एच 6 + 2 एसओ 2

कार्यों के उदाहरण।

1. नमक फॉर्मूला और अपने जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस के साथ एक निष्क्रिय एनोड पर बनाने वाले उत्पाद के बीच पत्राचार स्थापित करें।

सोलोई फॉर्मूला

A) निसो 4

B) NACLO 4

C) licl

डी) आरबीबीआर।

एनोड पर उत्पाद

1) एस 2) तो 2 3) सीएल 2 4) ओ 2 5) एच 2 6) बीआर 2

फेसला:

चूंकि कार्य में निष्क्रिय एनोड निर्दिष्ट किया गया है, हम केवल लवण विघटन के दौरान गठित एसिड अवशेषों के साथ होने वाले परिवर्तनों पर विचार करते हैं:

तो 4 2। - ऑक्सीजन युक्त एसिड के एसिड अवशेष। एक पानी ऑक्सीकरण प्रक्रिया है, ऑक्सीजन जारी किया जाता है। उत्तर - 4।

क्लो 4। - ऑक्सीजन युक्त एसिड के एसिड अवशेष। एक पानी ऑक्सीकरण प्रक्रिया है, ऑक्सीजन जारी किया जाता है। उत्तर - 4।

सीएल। - ऑक्सीजनिक \u200b\u200bएसिड के एसिड अवशेष। अम्लीय अवशेष के ऑक्सीकरण की एक प्रक्रिया है। क्लोरीन प्रतिष्ठित है। उत्तर 3।

Br। - ऑक्सीजनिक \u200b\u200bएसिड के एसिड अवशेष। अम्लीय अवशेष के ऑक्सीकरण की एक प्रक्रिया है। ब्रोमाइन में आवंटित। उत्तर 6।

कुल उत्तर: 4436

2. नमक सूत्र और अपने जलीय घोल के इलेक्ट्रोलिसिस में कैथोड पर बनाने वाले उत्पाद के बीच पत्राचार स्थापित करें।

सोलोई फॉर्मूला

A) al (संख्या 3) 3

B) hg (संख्या 3) 2

C) cu (संख्या 3) 2

डी) नैनो 3

एनोड पर उत्पाद

1) हाइड्रोजन 2) एल्यूमिनियम 3) बुध 4) तांबा 5) ऑक्सीजन 6) सोडियम

फेसला:

चूंकि कैथोड कार्य में निर्दिष्ट है, हम केवल लवण विघटन के दौरान बनाए गए धातुओं के साथ होने वाले परिवर्तनों को मानते हैं:

अल 3+ धातुओं की वोल्टेज की इलेक्ट्रोकेमिकल पंक्ति में एल्यूमीनियम की स्थिति के अनुसार (पंक्ति की शुरुआत से एल्यूमीनियम समावेशी तक) पानी की वसूली की प्रक्रिया में जायेगी। हाइड्रोजन प्रतिष्ठित है। उत्तर 1।

एचजी 2+ पारा की स्थिति के अनुसार (हाइड्रोजन के बाद) पारा आयनों को पुनर्प्राप्त करने की प्रक्रिया होगी। यह बुध का गठन किया गया है। उत्तर 3।

Cu 2+ तांबा की स्थिति के अनुसार (हाइड्रोजन के बाद) तांबा आयनों को बहाल करने की प्रक्रिया होगी। उत्तर - 4।

ना +। सोडियम की स्थिति के अनुसार (एल्यूमीनियम समावेशी में एक संख्या की शुरुआत से) पानी की वसूली की प्रक्रिया में जायेगा। उत्तर 1।

कुल उत्तर: 1341

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