Решить по , теория электролитической диссоциации

ответ:Рассмотрим процессы, протекающие при электролизе, на примере хлорида натрия. При сильном нагревании твердый хлорид натрия плавится. Полученный расплав содержит подвижные ионы натрия и хлора, освободившиеся из кристаллической решетки, и поэтому проводит электрический ток. Если в расплав опустить угольные электроды, присоединенные к источнику тока, ионы приобретают направленное движение: катионы  движутся к отрицательно заряженному электроду – катоду, анионы  – к положительно заряженному электроду – аноду.

На катоде ионы   получают электроны и восстанавливаются до металла:

 (восстановление),

а на аноде ионы  отдают электроны и окисляются до свободного хлора:

(окисление).

Таким образом, в результате процесса электролиза расплав хлорида натрия разлагается на вещества:

Суммарное уравнение электролиза:  

эл.ток

 

Электролиз отличается от обычных окислительно-восстановительных реакций. При электролизе полуреакции разделены в восстановление происходит только на катоде, а окисление – на противоположном электроде -  аноде.

 

Окислительное и восстановительное действие электрического тока намного сильнее действия обычных химических веществ. Только с тока ученым удалось получить наиболее активные вещества – натрий, калий и фтор. Пионером в использовании электрического тока в химии был английский ученый Гемфри Дэви. Подвергая электролизу расплавы различных соединений, он открыл восемь неизвестных до него химических элементов.

Электролиз растворов электролитов

В водных растворах процессы электролиза осложняются присутствием воды, которая проявляет двойственную природу: она может проявлять свойства и окислителя, и восстановителя. На катоде вода может принимать электроны, и тогда атомы водорода в ней будут восстанавливаются до газообразного водорода:

.

На аноде вода может отдавать электроны, при этом атомы кислорода будут окисляться до газообразного кислорода:

.

Другими словами, при электролизе растворов электролитов (чаще всего солей) на катоде и аноде протекают конкурирующие процессы: катионы металла  конкурируют с катионами водорода , а анионы кислотных остатков  конкурируют с анионами гидроксильных групп . Рассмотрим подробнее процессы, протекающие на электродах.

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПРОЦЕССОВ НА КАТОДЕ

На отрицательно заряженном электроде - катоде, происходит восстановление катионов, которое не зависит от материала катода, из которого он сделан, но зависит от активности металла, т.е. от положения металла в электрохимическом ряду напряжения (ЭХР). (Сравниваем окислительную то есть принимать электроны, ионов металлов и иона водорода)

Объяснение:

Перед выполнением опытов малого практикума студент должен внимательно

прочитать описание эксперимента и оформить лабораторный журнал по следующей

схеме (используя развернутый лист тетради).

Название

опыта

Уравнение основной

реакции (с указанием

по возможности

механизма реакции)

Условия

опыта

Наблюдения Выводы

1 2 3 4 5

Графы 1, 2, 3 заполняются заранее при подготовке к практическому занятию,

графы 4 и 5 – после проведения каждого опыта.

В графе 3 (условия опыта) в сокращенной форме описывается процедура

эксперимента – последовательное добавление реагентов с указанием их количества

(числа капель) и концентрации и возможное воздействие температуры (обычные

условия, нагревание, охлаждение) и других физических факторов, если они даны в

описании опыта. Такая запись условий опыта позволяет студенту выполнить

эксперимент непосредственно по своему лабораторному журналу.

В графе 4 (наблюдения) студент описывает внешние эффекты, подтверждающие

протекание реакции – появление или изменение цвета раствора, появление осадка, с

указанием его цвета, выделение газа, появление или исчезновение мутности системы,

появление специфического запаха и других внешних изменений в реакционной

смеси.

В графе 5 (выводы) проводится и кратко описывается общая характеристика

данной реакции (например, тип реакции, взаимосвязь реакционной с

электронным строением молекулы или данной функциональной группы,

обратимость или необратимость взаимодействия, характерность реакции на данную

функциональную группу, практическое значение реакции (для чего и в какой области

применяется). Правильный и глубокий вывод по данной реакции невозможен без

предварительной теоретической подготовки соответствующего раздела

органической химии и выполнения самостоятельной работы по заданной теме.

При оформлении лабораторного журнала запрещается в тексте и выводах

сокращать слова, писать формулы органических молекул без выделения

функциональных групп, нарушать в структурных формулах химическое строение

молекул, т.е. порядок связи атомов.  

3

1. ГИДРОКСИСОЕДИНЕНИЯ

Гидроксисоединения – органические вещества, содержащие в молекулах одну

или несколько гидроксильных групп —ОН, связанных с углеводородным радикалом.

В зависимости от характера углеводородного радикала гидроксисоединения

подразделяются на две большие группы: спирты и фенолы.

1.1. Спирты

Спирты – производные углеводородов, в молекулах которых гидроксильная

группа образует σ-связь с sp3

-гибридизованной орбиталью атома углерода.

Спирты классифицируются:

CH3 CH2 OH

этилоый спирт

(этанол)

CH2 CH2

OH OH

этиленгликоль

(этандиол)

CH2 CH CH2

OH OH OH

глицерин

(пропантриол-1,2,3)

CH3 CH2 OH

этилоый спирт

(этанол)

метиловый спирт

(этенол)

H2C CH OH

бензиловый спирт

(фенилкарбинол)

CH2 OH

1. По числу гидроксильных групп

одноатомные двухатомные трехатомные

2. В зависимости от насыщенности углеводородного заместителя

предельные непредельные ароматические

4

этилоый спирт

(этанол)

C C

H

H

H H

OH

H

2-метилпропанол-2

CH3 C

CH3

OH

CH3

пропановый спирт

(пропанол)

CH3 C

H

OH

CH3

Название спиртов по заместительной номенклатуре ИЮПАК состоят из

названия соответствующего углеводорода, суффикса –ол и цифры, указывающей

положение гидроксигруппы.

В названиях многоатомных спиртов (полиолов) положение и число

гидроксильных групп указывают соответствующими цифрами и суффиксами –диол

(две ОН-группы), -триол (три ОН-группы) и т.д.

Химические свойства спиртов определяются электронным строением молекулы

и характером ковалентной связи.

R O

..

H

..

Все многочисленные реакции спиртов можно разделить на три группы:

- реакции, идущие с участием атома водорода гидроксильной группы

(отщепление протона – кислотные свойства);

- реакции, происходящие с замещением или отщеплением гидроксильной

группы;

- реакции, затрагивающие углеводородный радикал, в том числе реакции

окисления.

Спирты обладают слабокислотными свойствами, в меньшей степени, чем у воды

(для воды рКа = 15,7, для этилового спирта – рКа = 16,0) и поэтому окраска

индикаторов не подтверждает кислую среду в спирте.

Спирты не взаимодействуют с водными растворами щелочей, но реагируют с

щелочными металлами образуя алкоголяты, легко разлагающиеся водой. С

карбоновыми кислотами спирты образуют сложные эфиры (реакция этерификации).

Спирты можно рассматривать как очень слабые основания, так как они могут

протонизироваться за счет неподеленной электронной пары атома кислорода с

образованием непрочного оксониевого катиона.

Объяснение: