Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Методичні рекомендації до підготовки і виконання лабораторних робіт курсантами денної та заочної форм навчання з дисципліни «Технічна хімія»

Предмет: 
Технологія
Тип роботи: 
Методичні вказівки
К-сть сторінок: 
49
Мова: 
Українська
Оцінка: 

justify;">Засоби наочності: періодична система елементів Д. І. Менделєєва, електрохімічний ряд напруги металів, плакати, роздавальний матеріал.

Теоретичні положення
ЕЛЕКТРОЛІЗ
Електроліз – це окисно-відновний процес, який відбуваються на електродах при проходженні електричного струму через розчин або розплав електроліту;
- це процес відновлення на катоді і окиснення на аноді.
Під дією джерела струму на одному з електродів (катоді) утворюється надлишок електронів («-» електрод), на другому (аноді) – нестача електронів («+» електрод). Під час проходження електричного струму крізь електроліт поряд з хаотичним рухом іонів виникає спрямований і катіони переміщуються до негативного електрода (катода), аніони – до позитивного (анода).
Частинки, що перебувають поблизу негативного електрода, приймають електрони, тобто відновлюються. Електрод на якому відбувається реакція відновлення, називається катодом. Частинки, що перебувають поблизу позитивного електрода, віддають електрони, тобто окислюються. Такий електрод називається анодом.
Важливу роль в процесі електролізу відіграє матеріал, з якого виготовлені електроди, особливо анод. Такі матеріали, як платина та графіт, є інертними, тобто самі не окиснюються під час електролізу. Якщо аноди виготовлено з міді, цинку, заліза, нікелю тощо, то в процесі електролізу матеріал анода може окиснюватись (електроліз з розчинним анодом).
Суттєво відрізняється електроліз розчинів та розплавів електролітів, тому що при електролізі розчину у процесі беруть участі і молекули води.
Електроліз розплавів
Під час електролізу розплавів електролітів на катоді завжди відновлюються катіони металу, а на аноді окислюються аніони.
Приклад. Електроліз розплаву NaCl.
NaCl → Na++Cl-
K (-) Na++1e → Na0
A (+) 2Cl- – 2 e → Cl20
2NaCl → 2Na + Cl2
Електроліз розчинів
Під час електролізу водних розчинів поряд з катіонами та аніонами в електрохімічних реакціях можуть брати участь молекули води. Щоб визначити, які частинки братимуть участь в катодних і анодних процесах слід враховувати:
а) катодні (відновні) процеси. На катоді відбувається відновлення катіонів металів і Гідрогену або молекул води.
Характер відновного процесу залежить від значення стандартного електродного потенціалу металу:
 
Катодні процеси (таблиця 5. 1)
 
Li, Cs, K, Ba, Ca, Na, Mg, AlMn, Zn, Cr, Fe, Co, Ni, PbBi, Cu, Ag, Hg, Pt, Au
Катіони цих металів не відновлюються, а віднов-люються молекули води:
2Н2О+2е→Н2+2ОН-Катіони цих металів від-новлюються одночасно з молекулами води, а тому на катоді виділяється і Н2, і метал.
Ме+ + е → Ме0
2Н2О+2е→Н2+2ОН-Катіони цих металів легко і повністю відновлюються на катоді.
Ме+ + е → Ме0
б) анодні (окисні) процеси. При електролізі розчинів використовують розчинні і нерозчинні – з цинку, міді, нікелю та інших металів.
На нерозчинному аноді відбуваються окиснення аніонів або молекул води.
 
Анодні процеси (таблиця 5. 2)
 
Приклад 1. Електроліз розчину СuSO4.
СuSO4 → Cu2+ + SO42-; H2O= Н+ + OH-
K (-) Cu2++2e → Cu0
A (+) 2Н2О – 4е → О20↑ + 4Н+
2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + О2↑ + 4Н2SO4
Приклад 2. Електроліз розчину КСL.
KCl → K+ + Cl-; H2O= Н+ + OH-
K (-) 2Н2О+2е→Н20↑+2ОН-
A (+) 2Cl--2e → Cl20↑
2KCl + 2H2O →Н20↑+ Cl20↑+2KОН
Приклад 3. Електроліз розчину Na2SO4.
Na2SO4→2Na+ + SO42-; H2O= Н+ + OH-
K (-) 2Н2О+2е→Н20↑+2ОН-
A (+) 2Н2О – 4е → О20↑ + 4Н+
4H2O + →Н2↑+2ОН- + О2↑ + 4Н+
Хід роботи
Завдання 1.
Складіть схему електролізу розплавів солі:
а) КCL; б) Ag2S.
Завдання 2.
Складіть схему електролізу водних розчинів солей (в усіх випадках електроліз проводиться з використанням вугільних електродів) :
а) CuSO4; б) MgCl2; в) K2SO4 г) FeCl3.
Контрольні питання.
Складіть схему електролізу розплавів солі.
Складіть схему електролізу водних розчинів солей (електроліз проводиться з використанням вугільних електродів).
Варіанти індивідуальних завдань (таблиця 5. 3)
Питання до захисту лабораторної роботи.
Що таке електроліз?
Які процеси відбуваються на катоді і аноді при електролізі.
Як ви розумієте поняття “розчинний анод”, “нерозчинний анод”.
У яких випадках при електролізі водних розчинів солей:
а) на катоді виділяється водень;
б) на аноді виділяється кисень;
в) склад електроліту не змінюється.
При електролізі водних розчинів яких солей на катоді:
а) відновлюються катіони металу;
б) відновлюються катіони металу і катіони водню із води;
Що таке корозія?
Які види корозії Ви знаєте?
Що являє собою електрохімічна корозія.
Сучасні засоби захисту металевих конструкцій від корозії.
 
Лабораторна робота №5
Окисно-відновні реакції
 
Мета роботи: дослідити окисно-відновні властивості різних хімічних речовин, удосконалити навички складання рівнянь окисно-відновних реакцій методом електронного балансу.
Обладнання: періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва, таблиця окисників та відновників, таблиця окисно-відновних реакцій, алгоритм складання ОВР.
Теоретичні відомості
Окисно-відновні реакції
Окисно-відновними називаються реакції, які відбуваються із зміною ступенів окиснення елементів.
Основні положення теорії окисно-відновних реакцій:
Окиснення – процес віддачі електронів
Фото Капча