Су ерітіндісіндегі және балқымалардағы иондық қосылыстардың электрөткізгіштігі. Металдардың белсенділік қатарын пайдаланып, өнімдерді электродта болжау. Электродтардағы иондық реакциялар. Химия, 10 сынып, презентация.

Су ерітіндісіндегі және балқымалардағы иондық қосылыстардың электрөткізгіштігі. Металдардың белсенділік қатарын пайдаланып, өнімдерді электродта болжау. Электродтардағы иондық реакциялар

Оқу мақсаттары:

иондық қосылыстар мен олардың ерітіндідегі қасиеттерін қайталау;

балқымадағы иондардың әрекетін талдау;

тотығу мен тотықсыздану тұрғысынан электродтарда өтетін реакцияларды түсіндіре алу;

иондары бар ерітінді арқылы электр тогының ағыны өткенде орын алатын процестерді оқып білу және түсіндіре алу.

Ерітінділері мен балқымалары электр тоғын өткізеді

Заттар

Электрөткізгіштік

Электролиттер

Бейэлектролиттер

Ерітінділері мен балқымалары электр тоғын өткізбейді

Иондық немесе ковалентті күшті полюсті байланыс

Негіздер

Қышқылдар

Тұздар

Ковалентті полюссіз немесе әлсіз полюсті байланыс

Органикалық қосылыстар

Газдар

Бейметалдар

Электролиттер

Бейэлектролиттер

Электролиттік диссоциация теориясы

С. А. Аррениус (1859-1927)

процесс растворения электролитов сопровождается образованием заряженных частиц, способных проводить электрический ток

Электролиттердің еру немесе балқу процесі электр тогын өткізе алатын зарядталған бөлшектер түзе жүретін процесс

Тотығу – тотықсыздану реакциясын пайдаланып

химия өнеркәсібінде, техникада маңызды заттар

– таза металдар, аммиак, сілті, қышқылдар алады.

Осы реакциялар көмегімен химиялық энергия электр энергиясына айналады. Химиялық процестер кезінде электр тоғы түзілетін болса, ондай процестерді электрохимиялық дейді. Электрохимиялық процестерге гальвани элементтерінде, электролиз, металдар коррозиясы кезінде жүретін тотығу – тотықсыздану реакциялары жатады.

Электрохимия

Электролиз

– Электролит ерітіндісі немесе балқымасы арқылы электр тогын жібергенде жүретін тотығу - тотықсыздану реакциясы.

Тоқ көзі

Электролиз процесі

Электролиз – бұл электр тогының әсерінен өтетін тотығу-тотықсыздану процесі. Балқымалардың электролизі кезінде катодта үнемі металл бөлінеді. Ерітінділердің электролизі кезінде катодта және анодта заттардың бөлінуі қатысатын иондардың табиғатына тәуелді.

Электролизде катод теріс зарядталады, оған қарай катиондар қозғалып, сол жерде олар тотықсызданады. Анод оң зарядталады, оған қарай аниондар қозғалып, сол жерде олар тотығады.

Электролиз процесі – эндотермиялық процесс, себебі ол электр энергиясы арқылы жүзеге асады.

Электролиз

=

Анодтық процестер

Анодта жүретін реакцияның сипаты – су молекуласының қатысуына және анод жасалған затқа тәуелді болады.

Анодтар ерімейтін және еритін болып екіге бөлінеді. Ерімейтін анод – көмірден, графиттен, платинадан, иридийден жасалса, екіншілері – мыстан, күмістен, мырыштан, кадьмийден, никельден және басқа металдардан жасалады.

Электролиз кезінде ерімейтін анодта аниондардың немесе су молекуласының тотығуы жүреді. Оттексіз қышқылдардың аниондары (S2-,I-, Br-, CI-) олардың концентрациясы жеткілікті болса оңай тотығады. Оттекті қышқылдардың аниондары (SО42-,NO3-, CO32-, PO43-) болса, онда анодта бұл иондар емес, су молекулалары тотығып, оттегі бөліп шығарады.

Электролиз кезінде ерігіш анод өзі тотығуға ұшырайды, яғни электрондарын сыртқы тізбекке жібереді.

Анодтық процестер

Натрий хлориді кристалдарының құрылысы қант кристалдары құрылысынан мүлде өзгеше

Ас тұзы суда ерігенде заряды бар бөлшектер – иондар түзіліп,электр тоғын тасымалдайды ал,

Қант ерігенде зарядсыз бөлшектер – молекулаларға дейін ғана ыдырайтындықтан,электр тоғын тасымалдай алмайды.

Балқымаларда заттардың иондарға ыдырау себептері

Қыздырғанда кристал торларының түйіндерінде орналасқан иондар тербелісі күшейеді –кристалл торы бұзылады.

Иондық қосылыстардың диссосиациялануы

Гидратталған иондар-ерітіндіге өтеді

бейэлектролит

Күшті электролит

Әлсіз электролит

Балқыма электролизі

NaCl = Na+ + Cl-

К-: Na+ + e = Na0 2

А+: 2Cl- - 2e = Cl2  1

Процестер жиынтығы:

2Na+ + 2Cl- = 2Na0+ Cl2

Балқыма электролизі

LiH = Li+ + H-

К: Li+ + e = Li 2

А: 2H- - 2e = H2 1

Процестер жиынтығы: 2Li+ + 2H- = 2Li + H2

Жиынтық теңдеуі: 2LiH = 2Li + H2

Rb2CO3 = 2Rb+ + CO32-

К: Rb+ + e = Rb 4

А: 2CO32- - 4e = 2CO2 + O2 1

Процестер жиынтығы: 4Rb+ + 2CO32- = 4Rb + 2CO2 + O2

Жиынтық теңдеуі: 2Rb2CO3 = 4Rb + 2CO2 + O2

Судың электролизі

А

Ерітінді электролизі

К: 2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН-

Мn+ + ne = M

А: 2Н2О – 4е = О2 + 4Н+

Anm- – me = An

Металдардың электрохимиялық кернеу қатары

KI ерітіндісінің электролизі

Диссоциация: KI ↔ K+ + I-

Катод: 2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН-

Анод: 2l- - 2e = l2

Электролиз: 2KI + 2Н2О = H2 + 2KOH + I2

CuCl2 ерітіндісінің электролизі

Диссоциация: CuCl2 = Cu2+ + 2Cl-

Катод:

Сu2+ + 2e = Cu

Анод:

2Сl- - 2e = Cl2

жалпы:

CuCl2 = Cu + Cl2

NaCl ерітіндісінің электролизі

Диссоциация:

NaCl = Na+ + Cl-

Катод:

2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН-

Анод:

2Сl- - 2e = Cl2

Жалпы:

NaCl + 2H2O =

H2 + Cl2 + NaOH

www.varson.ru

CuSO4 ерітіндісінің электролизі

Диссоциация: CuSO4 ↔ Cu2+ + SO42-

Катод: Cu2+ + 2e = Cu02

Анод: 2Н2О – 4е = О2 + 4Н+ 1

электролиз: 2CuSO4 + 2Н2О = 2Cu0 + О2 + 2H2SO4

Zn(NO3)2 ерітіндісінің электролизі

Диссоциация: Zn(NO3)2 = Zn2+ + 2NO3-

Катод: 2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН- 2

Анод: 2Н2О – 4е = О2 + 4Н+ 1

жиыны: 6H2O = О2 + 2H2 + 4OH- + 4Н+ 4Н2О

жалпы : 2H2O = 2H2 + О2

Катод: Zn2+ + 2e = Zn 2

Анод: 2Н2О – 4е = О2 + 4Н+ 1

жиыны : 2Zn2+ + 2H2O = 2Zn + О2 + 4Н+

жалпы : 2Zn(NO3)2 + 2H2O = 2Zn + О2 + 4HNO3

Zn(NO3)2 + 2H2O = Zn + H2 + O2 + 2HNO3 !!!

Тапсырма

Сулы ерітінділер электролизінде инертті электродтарды қолданған кезде жүзеге асатын процестердің реакция теңдеулерін жазыңыз.

1) Сынап хлоридінің судағы ерітіндісінің электролизі

2) Калий гидроксидінің балқымасының электролизі

3) Магний сульфатының судағы ерітіндісінің электролизі

4) Кальций хлоридінің судағы ерітіндісінің электролизі.

Жаттығу

Сулы ерітінділер электролизында инертті электродтарды қолданған кезде анодта бөлінетін өнім мен электролизге ұшырайтын заттың арасындағы сәйкестікті көрсетіңіз:

Заттың формуласы Анодтағы өнімдер

А) NaCl 1) Cl2

B) NaClO4 2) Cl2 , O2

C) NaOH 3) O2

D) NaBr 4) H2 , Br2

5) O2, Br2

6) Br2

Жауабы:

Сулы ерітінділер электролизында инертті электродтарды қолданған кезде анодта бөлінетін өнім мен электролизге ұшырайтын заттың арасындағы сәйкестікті көрсетіңіз:

Заттың формуласы Анодтағы өнімдер

А) NaCl 1) Cl2

B) NaClO4 2) Cl2 , O2

C) NaOH 3) O2

D) NaBr 4) H2 , Br2

5) O2, Br2

6) Br2

Жаттығу :

Сулы ерітінділер электролизында инертті электродтарды қолданған кезде анодта бөлінетін өнім мен электролизге ұшырайтын заттың арасындағы сәйкестікті көрсетіңіз:

Заттың формуласы Анодтағы өнімдер

А) HgSO4 1) F2

B) KF 2) O2

C) HgCl2 3) Hg

D) RbOH 4) H2

5) Cl2

6) H2, O2

Жаттығу :

Сулы ерітінділер электролизында инертті электродтарды қолданған кезде анодта бөлінетін өнім мен электролизге ұшырайтын заттың арасындағы сәйкестікті көрсетіңіз:

Заттың формуласы Анодтағы өнімдер

А) HgSO4 1) F2

B) KF 2) O2

C) HgCl2 3) Hg

D) RbOH 4) H2

5) Cl2

6) H2, O2