Блог

Электролиз в ЕГЭ по химии
11.01.2022
12:58

Электролиз в ЕГЭ по химии

Одна из самых сложных тем в ЕГЭ по химии — электролиз солей, кислот и щелочей. Она относится к разделу общей химии и вызывает много вопросов у школьников. В статье разберемся, как проходит реакция, какие взаимодействия происходят и как записывать уравнения. 

Общие понятия

Под электролизом понимают группу окислительно-восстановительных реакций, проходящих на электродах в растворе или расплаве при пропускании электрического тока. Катод — это электрод, на котором происходит восстановление. На аноде, соответственно, идет окисление. Поскольку они разнесены в пространстве, катодные и анодные процессы рассматривают отдельно друг от друга. При записи уравнений электролиза используют условные обозначения А(+) и К(-). Взаимодействие проводится в специальной системе, называемой электролитической ячейкой. 

Взаимодействия в расплавах и растворах

Электролиз расплавов — наиболее простой вариант этой реакции. Чаще всего в нем участвуют соли и щелочи. В расплаве они диссоциируют на ионы, а потом «разряжаются» на электродах, образуя простые вещества. В результате химического взаимодействия катион притягивается к катоду, анион — к аноду. Запишем уравнение для расплава бромида натрия: 

К(–): Na+ + 1e = Na0 

А(+): 2Br– – 2e = Br20

Общее: 2NaBr → 2Na + Br2

И для гидроксида натрия, который образует в том числе молекулы кислорода и воды:

К(–): Na+ + 1e = Na0

А(+): 4OH– – 4e = O20 + 2H2O

Общее: 4NaOH → 4Na + O2 + 2H2O

Особенность электролиза растворов в том, что помимо веществ в системе присутствуют молекулы воды. В некоторых случаях они также вступают во взаимодействие. Для правильного написания уравнений нужно проанализировать входящие в состав вещества катионы и анионы. Запись производится в соответствии с правилами в таблице: 

 

Катодные процессы

Металлы, входящие в состав вещества

Активные (Li Rb K Ba Sr Ca Na Mg Al)

Средней активности (Mn Zn Fe Cr Cd Co Ni Sn Pb)

Неактивные (Cu Bi Ag Hg Pd Pt Au)

Происходящие реакции

Катион не вступает в реакцию, восстанавливается молекула воды: 

2H2O + 2e = 2OH + H2

Восстанавливаются и молекула воды, и металл: 

Me+n + ne = Me0 2H2O + 2e = 2OH + H2

В реакции участвует только металл: 

Me+n + ne = Me0 

Анодные процессы

Анионы, входящие в состав вещества

Cl, Br, I, S2–

F и кислородсодержащие кислотные остатки (например, SO42—

Исключения: OH, RCOO 

Происходящие реакции

Анион вступает в реакцию и окисляется до простого вещества: 

An– – ne = A0

В процессе окисления участвует молекула воды: 

2H2O – 4e = 4H+ + O2

4OH – 4e = O2 + 2H2

2RCOO – 2e = R–R + 2CO2

Запишем несколько примеров водного электролиза: 

бромид калия:

К(–): 2H2O + 2e = 2OH– + H2 

А(+): 2Br– – 2e = Br20 

Общее: 2KBr + 2H2O → 2KOH + H2 + Br2

нитрат меди:

К(–): Cu2+ + 2e = Cu0 

А(+): 2H2O – 4e = 4H+ + O2

Общее: 2Cu(NO3)2 + 2H2O → 4HNO3 + O2 + 2Cu

ацетат натрия:

К(–): 2H2O + 2e = 2OH– + H2

А(+): 2CH3COO– – 2e = CH3–CH3 + 2CO2

Общее: 2CH3COONa + 2H2O → 2NaOH + H2 + CH3–CH3 + 2CO2

Теперь вы знаете принципы написания уравнений электролиза и основную теорию по этой теме. Это позволит вам успешно выполнить задание 20 на итоговой аттестации. Но для получения высокого балла этого мало. Чтобы изучить принципы выполнения других номеров, записывайтесь на курсы «Уникум» РУДН. Опытные преподаватели помогут разобраться в решении сложных задач, ответят на все вопросы. 

Материал данной статьи носит ознакомительный характер. Для подготовки к сдаче ЕГЭ пользуйтесь дополнительными источниками информации! 

Все мероприятия

05.05.2022
18:35
На какие специальности можно поступить с ЕГЭ по английскому?
Изучаем направления, доступные для сдающих иностранный язык
Читать далее
05.05.2022
14:26
Куда поступать с ЕГЭ по химии?
Сдав ЕГЭ по химии, можно поступить не только на медицинские специальности. В статье разберем все воз...
Читать далее
24.04.2022
11:01
Подготовка к ЕГЭ при вузе
Отвечаем на вопросы о подготовке к ЕГЭ в центре «Уникум» РУДН
Читать далее
23.04.2022
19:20
ТОП-5 причин выбрать курсы подготовки к ЕГЭ в центре «Уникум»
Почему школьники выбирают учебу в «Уникуме»? Расскажем в статье!
Читать далее
22.04.2022
16:16
Как выбрать медицинскую профессию?
Медицина — обширное направление, и выбрать конкретную специальность непросто. В статье рассказываем,...
Читать далее
19.04.2022
19:44
Куда можно поступить с обществознанием?
Перечислим профессии, на которые можно поступить с ЕГЭ по обществознанию
Читать далее