Sự năng lượng điện phân là quá trình oxi hóa - khử xẩy ra ở bềmặt các điện rất khi gồm dòng điện một chiều qua hóa học điện li lạnh chảy hoặc dung dịch chất điện li.
Bạn đang xem: Điện phân nước ở catot
2. Chất điện phân
- hóa học điện phân: muối, oxit kim loại, bazơ, axit.
- vào thùng năng lượng điện phân tất cả 2 cực: rất dương thùng năng lượng điện phân call là rất anot (ở đây tất cả thểxảy ra sự oxi hoá). Cực âm thùng năng lượng điện phân call là cực catot (ở đây có thể xảy ra sự khử).
II- Sựđiện phân của những chấtđiện li
1. Điện phân chất điện li lạnh chảy
a. Điện phân muối bột nóng chảy
Đểđiều chế các kim một số loại mạnh: Na, Ca, Mg, Ca,... Fan ta thườngđiện phân muối halogenua nóng chảy của các kim nhiều loại này với điện rất trơ
MXn M + n/2X2
- Ở anot (cực +): nX- - ne →n/2 X2- Ở catot (cực -): Mn+ + ne →M
b. Điện phân Al2O3 rét chảy (xt: Na3AlF6) để điều chế Al
Al2O3
c. Điện phân MOH (hidroxit sắt kẽm kim loại kiềm) rét chảy đểđiều chế sắt kẽm kim loại kiềm
MOH 2M + 1/2O2+ H2O
-Ở anot (cực +): 2OH- - 2e→1/2O2+ H2O- Ở catot (cực -) : 2M+ + 2e →2M
Phương pháp năng lượng điện phân này sẽ không điều chế được sắt kẽm kim loại kiềm nguyên chất.
2. Điện phân dung dịch chất diện li vào nước
Khi điện phân dung dịch hóa học điện phân đề xuất xét:
a. Sự oxi hoá - khử trên bề mặt điện cực
Khi điện phân dung dịch chất điện phân, có tương đối nhiều chất oxi hoá và chất khử đến những điện cực thì sẽ xảy ra sự oxi hóa - khửlần lượt ởcác điện cực theo máy tự ưu tiên:
(1) trang bị tự dấn clectron
• Ở catot (cực âm) những ion H+ (H2O) và Mn+ của các kim loại. Mn+ dấn electron theo trang bị tự tính oxi hoá mạnh hơn vậy thì bị năng lượng điện phân trước:
Sản phẩm chế tạo ra thành: Mn+ + ne →MRiêng ion H+của axit: 2H+ + 2e →H2ion H+của H2O:
Cl- >Br- > S2- > CH3COO-> OH- > SO42- ...
Sản phẩm tạo thành:
2Cl- - 2e→ Cl2 ; 2O2- - 4e→ O2 ; S2- - 2e→ S
2CHCOO- - 2e→ CH3 - CH3 + 2CO2↑
2SO42- - 2e→ S2O82-
Riêng ion OH- của bazơ: 2OH- - 2e→ 1/2 O2 + H2O
ion OH- của nước:
Chú ý tới vật tư làm anot, anot không trở nên hòa tan, ví dụ như grafit, platin
Ví dụ: NaCl + H2ONaOH + 50% H2 + 1/2Cl2
2CuSO4 + 2H2O 2Cu + O2 + 2H2SO4
2ZnSO4 + 2H2O 2Zn + O2 + 2H2SO4
b. Làm phản ứng phụ: Xét bội nghịch ứng tất cả thểxảy ra từng cặp:
- Chấttạo thành ớ điện cực:
NaCl + H2ONaOH + 50% H2+ 1/2Cl2
Nếu không tồn tại màng ngăn: Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
- hóa học tan trong dung dịch:
Khi điện phân dung dịch muối, khi đang điện phân thì dung dịch sau khoản thời gian điện phân không tính năng với kim loại sinh ra bám vào điện cực nhưng lại khi xong xuôi điện phân thì dung dịch sau khi điện phân tính năng với sắt kẽm kim loại bám vào năng lượng điện cực.
Ví dụ: Điện phân dung dịch NiSO4 với điện rất trơ
Khi vẫn điện phân:
NiSO4 + H2O Ni + 1/2O2 + H2SO4
Khi xong điện phân:
Ni + 2H2SO4→ NiSO4 + SO2 + 2H2O
- Chất dùng làm điện cực: hiện tượng dương cực tan
Điện phân hỗn hợp muối (thường là muốisunfat) của sắt kẽm kim loại M (trung bình hoặc yếu) với anot bởi chính sắt kẽm kim loại M (được vận dụng trong mạ điện) thì anot bị nạp năng lượng mòn, call là hiện tượng kỳ lạ dương rất tan.
Ví dụ: Điện phân dung dịch NiSO4, anot bởi Ni.
NiSO4 →Ni2+ + SO42-
H2O
Catot: Ni2+, H+(H2O) : Ni2+ + 2e→ Ni
Anot (Ni): SO42-, OH-(H2O): H2O- 2e →2H+ + 50% O2
2Ni + O2 → 2NiO
NiO + H2SO4 →NiSO4 + H2O
Như vậy anot cứ tan dần, catot tất cả Ni dính trên bề mặt.
Xem thêm: Bài Thu Hoạch Bồi Dưỡng Kiến Thức Quốc Phòng An Ninh Đối Tượng 3
Với điện rất anot trơ
NiSO4 + H2O Ni + 50% O2 + H2SO4
Với điện cực anot chảy (Ni)
NiSO4 + Ni
Hoặc phương trình điện phân hoàn toàn có thể viết:
-Hiđroxit những kim loại chuyển động hóa học to gan (KOH, NaOH, Ba(OH)2,...) đó là điện phân nước.