Еще один получения металлов из растворов и расплавов их солей – электрохимический, или электролиз.
Электролиз – это окислительно-восстановительный процесс, происходящий на электродах при пропускании электрического тока через расплав или раствор электролита.
Электролиз расплава хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–;
катод (–) (Na+): Na+ + е = Na0,
анод (–) (Cl–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl = 2Na + Cl2.
Электролиз раствора хлорида натрия:
NaCl Na+ + Cl–,
H2O Н+ + ОН–;
катод (–) (Na+; Н+): H+ + е = H0, 2H0 = H2
(2H2O + 2е = H2 + 2OH–),
анод (+) (Cl–; OН–): Cl– – е = Cl0, 2Cl0 = Cl2;
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2.
Электролиз раствора нитрата меди(II):
Cu(NO3)2 Cu2+ +
Н2O H+ + OH–;
катод (–) (Cu2+; Н+): Cu2+ + 2е = Cu0,
анод (+) ( OН–): OH– – е = OH0,
4H0 = O2 + 2H2O;
2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + O2 + 4HNO3.
Эти три примера показывают, почему электролиз проводить выгоднее, чем осуществлять другие получения металлов: получаются металлы, гидроксиды, кислоты, газы.
Мы писали схемы электролиза, а теперь попробуем написать сразу уравнения электролиза, не обращаясь к схемам, а только используя шкалу активности
а) алюминий
1). Модель атома алюминия при дуг:
₊₁₃AI)₂)₈)₃
2). Модель атома, через электронную формулу (электронная конфигурация):
электронная формула алюминия ₊₁₃AI 1s²2s²2p⁶3s²3p¹
3).Электронно-графическая модель атома:
↑1). Модель атома фосфора при дуг:
₊₁₅P)₂)₈)₅
2). Модель атома, через электронную формулу (электронная конфигурация):
₊₁₅P 1s²2s²2p⁶3s²3р³
3). Электронно-графическая модель атома:
↑ ↑ ↑
3уровень ⇵
⇅ ⇅ ⇅
2уровень ⇅
1уровень ⇅
₊₁₅P
1). Модель атома кислорода при дуг:
₊₈O)₂)₆
2). Модель атома, через электронную формулу (электронная конфигурация):
₊₈O 1s²2s²2p⁴
3). Электронно-графическая модель атома:
⇅ ↑ ↑
2уровень ⇅
1уровень ⇅
₊₈O
