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:
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!
