Электролиз растворов

Гидролиз

Гидролиз-эндотермический процесс.

Сильные основания: LiОН NаОН КОН RbОН CsОН Са(ОН)₂ Ва(ОН)₂ Sr(ОН)₂

Сильные кислоты: НСI НВr НI кислородсодержащие Н_хЭО_у (у-х ≥ 2)

Слабое основание + слабая к-та:

Аl₂S₃ Fе₂S₃ Cr₂S₃ +НОН→ основание + Н₂S

СН₃СООNН₄ + НОН→ кислота + NН₄ОН

рН=7 рН < 7 рН > 7

Особый случай гидролиза фосфатов:

I ступень:

К₃РО₄=3К⁺+РО₄^3-

РО₄^3- +Н₂О↔ РО₄^2- +ОН^- среда щелочная

К₃РО₄ +Н₂О↔ К₂НРО₄+КОН

II ступень:

К₂НРО₄=2К⁺+НРО₄^2-

НРО₄^2- +Н₂О↔ Н₂РО₄^- +ОН^-

Н₂РО₄^- ↔ Н⁺+НРО₄^2-

Ионы Н⁺ частично (потому что их меньше) нейтрализуют ОН^-, поэтому среда слабощелочная.

К₂НРО₄ +Н₂О=КН₂РО₄+КОН

III ступень:

КН₂РО₄=К⁺+Н₂РО₄^-

Н₂РО₄^- +Н₂О↔ Н₃РО₄+ОН^-

Н₃РО₄↔ Н⁺+Н₂РО₄^-

Н₂РО₄^-↔ Н⁺+НРО₄^2-

Поскольку здесь избыток ионов Н⁺, среда слабокислотная.

Гидролиз бинарных соединение неметалл/неметалл (Р₂S₃, Р₂S₅, SСl₄, SCl₆ и т.д.) приводит к образованию кислот, в которых степени окисления такие же, как и в бинарных соединениях.

Амфотерность

Ве Zn Pb Al Fe Cr

BeO ZnO PbО Al₂O₃ Fe₂O₃ Cr₂O₃

Be(ОН)₂ Zn(ОН)₂ Рb(ОН)₂ Аl(ОН)₃ Fе(ОН)₃ Cr(ОН)₃

1.Ме + расплав щелочи-→ средняя соль + Н₂

Ме + раствор щелочи-→ комплексная соль + Н₂

искл. Fe и Cr ни с расплавом, ни с раствором не взаимодействуют

2. Ме_хО_у + расплав щелочи→ средняя соль + Н₂О

Ме_хО_у + раствор щелочи→ комплексная соль

искл.Fе₂О₃ и Сr₂О₃ + расплав щелочи→ средняя соль + Н₂О

с раствором щелочи реакции нет

3.Ме(ОН)_х + расплав щелочи→ средняя соль + Н₂О

+ раствор щелочи→ комплексная соль.

Fе(ОН)₃ и Сr(ОН)₃ + конц.р-р щелочи→ компл.соль

Электролиз растворов

выгоднее эл-за расплавов

Li⁺……..АL^{3 +} Мn²⁺…….(Н) Сu²⁺

К(-)-------------------------------------------------------------

2НОН +2e→ Н₂+2ОН^- Меⁿ⁺ Меⁿ⁺

НОН

А(+) Сl^- Br^- I^- S^2- окисляется кислотный остаток

NО₃^- SО₄^2- РО₄^3- ……и F^- окисляется вода

2НОН -4е^-→ О₂+4Н^{+ (кислая и нейтральная ср)}

Аl₂О_{3 криолит Nа3АlF6} Аl+ О₂ 4ОН^- - 4е^- = О₂ + 2Н₂О (щелочная среда)

соли карбоновых кислот: а(+) всегда идет кислотный остаток:

2СnН_2n+1СОО^- -2е→ 2СО₂ +С_nН_2n+2

Чем правее стоит Ме, тем быстрее он восстанавливается.

Нерастворимые эл-ды: уголь, графит, Аu, Рt, иридий.

Все остальные электроды растворимые:

анионы не окисляются; идет окисление атомов металла анода:

Ме⁰-nе→ Меⁿ⁺ масса анода уменьшается.