Electroliza apei- activitate experimentala -

Mod de lucru:

Intr-un pahar Berzeliu de 250 ml se pun 200 ml de apa si se adauga sub continua agitare si racire 2-3 ml solutie de acid sulfuric concentrat.Se umple rezervorul cu solutia astfel preparata si se conecteaza electrozii la o sursa de curent ( baterie 9 V ). Natura

gazelor care se degaja la cei 2 electrozi se stabileste cu o aschie de brad aprinsa.

Observatii: La cei doi electroni se degaja gaze. Volumul de gaz obtinut la anod e dublu celui obtinut la catod. Gazul care se degaja la anod nu arde, dar intretine arderea: este oxigenul, iar cel care se degaja la catod arde, dar nu intretine arderea: este hidrogenul.

Ecuatiile reactiilor chimice care au loc in timpul procesului de electroliza a apei sunt:

– la catod ( - ) : H3O + 1 e ‾ H + H2O (reactie principala)

2H H2 (reactie secundara)

– la anod ( + ) : HO‾ - 1 e ‾ HO (reactie principala)

2HO H2O + ½ O2

(reactie secundara)

Apa ionizeaza conform echilibrului :

2H2O ↔OH‾ + H3O+

Electroliza – Metoda de obtinere a metalelor

Obtinerea Sodiului NaCl ionizare Na+ + Cl-

• la catod (-) : Na + 1 e- Na (r. principala)

• la anod (+) : Cl- - 1e- Cl (r. principala)

2Cl Cl2 (r. secundara)

Ecuatia reactiei globale e:

2NaCl electroliza 2Na + Cl2

Electroliza - Metoda de obtinere a nemetalelor

Rafinarea cuprului prin electroliza conduce la obtinerea de cupru ultrapur; placile pot fi folosite si cu rol de catod in cuvele (baile) de electroliza.Electrolitul e o solutie apoasa de CuSO4, catodul, foi de cupru ultrapur si anodul, cupru impur.Puritatea cuprului astfel obtinut e de 99,95. Ecuatiile reactiilor care au loc sunt:

• la catod (-) : Cu2+ + 2e- Cu• la anod (+) : Cu Cu2+ + 2e-

Electroliza - Metoda de obtinere a nemetalelor

2H2O HO- + H3O

NaCl Na+ + Cl-

In timpul electrolizei solutiei de clorura de sodiu ionii se deplaseaza spre electrozi, unde au loc reactiile:

• la catod (-) : H3O+ + 1 e- H + H2O (r.principala)

2H H2 (reactie secundara)

• La anod (+) : Cl- - 1e- Cl (r. principala)

2Cl Cl2 (r. secundara)

Electroliza solutiei de Iodura de potasiu - Metoda de obtinere a iodului

Ecuatiile reactiilor chimice care au loc sunt:

• la catod(-) : H3O+ - 1 e ‾ H + H2O (r.principala)

2H H2 (r secundara)

• la anod (+) : I- - 1e- I (r. principala)

2I I2 (r.secundara)

Reactia totala este:

2K + 2I + 2H+ 2HO electroliza I2 + H2 + 2K+ + 2HO-

Legile electrolizei

• Prima lege a electrolizei

Cantităţile de substanţa, m, depuse sau dizolvate la electrozi sunt direct proportionale cu cantitatea de electricitate consumată, Q, in timpul electrolizei

m = K * Q

Q = I * t

Echivalentul electrochimic, K, reprezinta masa de substanta produsa prin electroliza, la un electrod, atunci cand prin solutie trece o cantitate de electricitate egala cu unitatea

K = m / Q

• A doua lege a electrolizei

K = E(g) / F

E(g) = A / n

m = A/m * 1/F * I * t