Ktl-icon-tai-lieu

Điện phân dung dịch

Được đăng lên bởi quyenbieber98
Số trang: 17 trang   |   Lượt xem: 2337 lần   |   Lượt tải: 0 lần
Website Ôn Thi Đại Học – Onthi24h.Tk
CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN PHÂN
I – LÍ THUYẾT
1) Điện phân nóng chảy: áp dụng đối với MCln, M(OH)n và Al2O3 (M là kim loại nhóm IA
và IIA)
a) Điện phân nóng chảy oxit:
Nhôm là kim loại được sản xuất bằng cách điện phân Al2O3 nóng chảy. Al2O3 nguyên
chất nóng chảy ở nhiệt độ trên 20000C. Một phương pháp rất thành công để sản xuất nhôm là
tạo một dung dịch dẫn điện có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn 20000C bằng cách hòa tan Al2O3
vào criolit nóng chảy (Na3AlF6).
Phương trình sự điện phân: 2Al2O3 = 4Al + 3O2
•Tác dụng của Na3ALF6 (criolit):
- Hạ nhiệt độ nóng chảy cho hỗn hợp phản ứng.
- Tăng khả năng dẫn điện cho Al.
- Ngăn chặn sự tiếp xúc của oxi không khí với Al.
- Chú ý: Do điện cực làm bằng graphit (than chì) nên bị khí sinh ra ở anot ăn mòn:
2C + O2 → 2CO↑
2CO + O2 → 2CO2↑
Vì vậy, trong quá trình điện phân nóng chảy oxit, tại anot thường thu được hỗn hợp khí
CO, CO2, O2.
b) Điện phân nóng chảy hydroxit kim loại kiềm:
2MOH → 2M + O2↑ + H2O↑ (M = Na, K,…)
c) Điện phân muối clorua (thường dùng điều chế KL kiềm và kiềm thổ)
2MClx → 2M + xCl2 (x = 1,2)
2) Điện phân dung dịch chất điện li trong nước:
- Vai trò của nước: trước hết là dung môi hòa tan các chất điện phân, sau đó có thể tham gia
trực tiếp vào quá trình điện phân:
* Quy tắc anốt:
* Quy tắc catot:
+ Tại catot (cực âm) H2O bị khử: 2H2O + 2e → H2 + 2OH–
+ Tại anot (cực dương) H2O bị oxi hóa: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e
- Tại catot (cực âm) xảy ra quá trình khử M+, H+ (axit), H2O theo quy tắc:
+ Các cation nhóm IA, IIA, Al3+ không bị khử (khi đó H2O bị khử)
+ Các ion H+ (axit) và cation kim loại khác bị khử theo thứ tự trong dãy thế điện cực chuẩn
(ion có tính oxi hóa mạnh hơn bị khử trước): Mn+ + ne → M
+ Các ion H+ (axit) dễ bị khử hơn các ion H+ (H2O)

1

Website Ôn Thi Đại Học – Onthi24h.Tk

+ Ví dụ khi điện phân dung dịch hỗn hợp chứa FeCl3, CuCl2 và HCl thì thứ tự các ion bị khử
là: Fe3+ + 1e → Fe2+ ; Cu2+ + 2e → Cu ; 2H+ + 2e → H2 ; Fe2+ + 2e → Fe
- Tại anot (cực dương) xảy ra quá trình oxi hóa anion gốc axit, OH– (bazơ kiềm), H2O theo quy
tắc:
+ Các anion gốc axit có oxi như NO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–…không bị oxi hóa
+ Các trường hợp khác bị oxi hóa theo thứ tự: S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O
3) Định luật Faraday: m 

AIt
hay
nF

n

It
nF

Trong đó:
+ m: khối lượng chất giải phóng ở điện cực (gam)
+ A: khối lượng mol của chất thu được ở điện cực
+ n: số electron trao đổi ở điện cực
+ I: cường độ dòng điện (A)
+ t: thời gian điện phân
+ F: hằng số Faraday (F =...
Website Ôn Thi Đại Học – Onthi24h.Tk
CHUYÊN ĐỀ ĐIỆN PHÂN
I – LÍ THUYẾT
1) Điện phân nóng chảy: áp dụng đối với MCl
n
, M(OH)
n
và Al
2
O
3
(M là kim loại nhóm IA
và IIA)
a) Điện phân nóng chảy oxit:
Nhôm là kim loại được sản xuất bằng cách điện phân Al2O3 nóng chảy. Al2O3 nguyên
chất nóng chảy ở nhiệt độ trên 2000
0
C. Một phương pháp rất thành công để sản xuất nhôm là
tạo một dung dịch dẫn điện có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn 2000
0
C bằng cách hòa tan Al2O3
vào criolit nóng chảy (Na3AlF6).
Phương trình sự điện phân: 2Al2O3 = 4Al + 3O2
•Tác dụng của Na3ALF6 (criolit):
- Hạ nhiệt độ nóng chảy cho hỗn hợp phản ứng.
- Tăng khả năng dẫn điện cho Al.
- Ngăn chặn sự tiếp xúc của oxi không khí với Al.
- Chú ý: Do điện cực làm bằng graphit (than chì) nên bị khí sinh ra ở anot ăn mòn:
2C + O2 → 2CO↑
2CO + O2 → 2CO2↑
Vì vậy, trong quá trình điện phân nóng chảy oxit, tại anot thường thu được hỗn hợp khí
CO, CO2, O2.
b) Điện phân nóng chảy hydroxit kim loại kiềm:
2MOH → 2M + O2↑ + H2O↑ (M = Na, K,…)
c) Điện phân muối clorua (thường dùng điều chế KL kiềm và kiềm thổ)
2MClx → 2M + xCl2 (x = 1,2)
2) Điện phân dung dịch chất điện li trong nước:
- Vai trò của nước: trước hết là dung môi hòa tan các chất điện phân, sau đó có thể tham gia
trực tiếp vào quá trình điện phân:
* Quy tắc anốt:
* Quy tắc catot:
+ Tại catot (cực âm) H
2
O bị khử: 2H
2
O + 2e → H
2
+ 2OH
+ Tại anot (cực dương) H
2
O bị oxi hóa: 2H
2
O → O
2
+ 4H
+
+ 4e
- Tại catot (cực âm) xảy ra quá trình khử M
+
, H
+
(axit), H
2
O theo quy tắc:
+ Các cation nhóm IA, IIA, Al
3+
không bị khử (khi đó H
2
O bị khử)
+ Các ion H
+
(axit) và cation kim loại khác bị khử theo thứ tự trong dãy thế điện cực chuẩn
(ion có tính oxi hóa mạnh hơn bị khử trước): M
n+
+ ne → M
+ Các ion H
+
(axit) dễ bị khử hơn các ion H
+
(H
2
O)
1
Điện phân dung dịch - Trang 2
Để xem tài liệu đầy đủ. Xin vui lòng
Điện phân dung dịch - Người đăng: quyenbieber98
5 Tài liệu rất hay! Được đăng lên bởi - 1 giờ trước Đúng là cái mình đang tìm. Rất hay và bổ ích. Cảm ơn bạn!
17 Vietnamese
Điện phân dung dịch 9 10 964