ఇల్లు > మరమ్మత్తు మరియు అలంకరణ > రెడాక్స్ ప్రతిచర్యలను కంపోజ్ చేయడానికి నియమాలు. ద్రవీభవన విద్యుద్విశ్లేషణ మరియు పదార్ధాల పరిష్కారాలు విద్యార్థులకు పనులు


రెడాక్స్ ప్రతిచర్యలను కంపోజ్ చేయడానికి నియమాలు. ద్రవీభవన విద్యుద్విశ్లేషణ మరియు పదార్ధాల పరిష్కారాలు విద్యార్థులకు పనులు




కాథోడ్ వద్ద తగ్గింపు ప్రక్రియలు జరుగుతాయని మరియు యానోడ్ వద్ద ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలు జరుగుతాయని గుర్తుచేసుకుందాం.

కాథోడ్ వద్ద జరిగే ప్రక్రియలు:

కాథోడ్ వద్ద తగ్గించబడే ద్రావణంలో అనేక రకాల ధనాత్మకంగా చార్జ్ చేయబడిన కణాలు ఉన్నాయి:

1) లోహం అల్యూమినియం యొక్క కుడి వైపున ఒత్తిడి శ్రేణిలో ఉన్నట్లయితే (అల్‌తో సహా కాదు) మెటల్ కాటయాన్‌లు సాధారణ పదార్ధంగా తగ్గించబడతాయి. ఉదాహరణకి:
Zn 2+ +2e → Zn 0 .

2) ఉప్పు లేదా క్షార ద్రావణం విషయంలో: లోహం H 2 వరకు లోహ వోల్టేజీల శ్రేణిలో ఉన్నట్లయితే హైడ్రోజన్ కాటయాన్‌లు సాధారణ పదార్ధంగా తగ్గించబడతాయి:
2H 2 O + 2e → H 2 0 + 2OH - .
ఉదాహరణకు, NaNO 3 లేదా KOH పరిష్కారాల విద్యుద్విశ్లేషణ విషయంలో.

3) యాసిడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ విషయంలో: హైడ్రోజన్ కాటయాన్‌లు సాధారణ పదార్ధంగా తగ్గించబడతాయి:
2H + +2e → H 2 .
ఉదాహరణకు, H 2 SO 4 యొక్క పరిష్కారం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ విషయంలో.

యానోడ్ వద్ద జరిగే ప్రక్రియలు:

ఆక్సిజన్ లేని యాసిడ్ అవశేషాలు యానోడ్ వద్ద సులభంగా ఆక్సీకరణం చెందుతాయి. ఉదాహరణకు, హాలైడ్ అయాన్లు (F - మినహా), సల్ఫైడ్ అయాన్లు, హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు మరియు నీటి అణువులు:

1) హాలైడ్ అయాన్లు సాధారణ పదార్ధాలకు ఆక్సీకరణం చెందుతాయి:
2Cl - - 2e → Cl 2 .

2) హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లలో క్షార ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ విషయంలో, ఆక్సిజన్ ఒక సాధారణ పదార్ధానికి ఆక్సీకరణం చెందుతుంది. హైడ్రోజన్ ఇప్పటికే +1 ఆక్సీకరణ స్థితిని కలిగి ఉంది మరియు మరింత ఆక్సీకరణం చేయబడదు. నీటి విడుదల కూడా ఉంటుంది - ఎందుకు? ఎందుకంటే మనం ఇంకేమీ వ్రాయలేము: 1) మేము H + అని వ్రాయలేము, OH - మరియు H + ఒకే సమీకరణానికి వ్యతిరేక వైపులా నిలబడలేవు కాబట్టి; 2) మేము H 2ని కూడా వ్రాయలేము, ఇది హైడ్రోజన్ తగ్గింపు ప్రక్రియ (2H + +2e → H 2), మరియు యానోడ్ వద్ద ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలు మాత్రమే జరుగుతాయి.
4OH - - 4e → O 2 + 2H 2 O.

3) ద్రావణంలో ఫ్లోరిన్ అయాన్లు లేదా ఏదైనా ఆక్సిజన్ కలిగిన అయాన్లు ఉంటే, కింది సమీకరణం ప్రకారం నీరు యానోడ్ స్పేస్ యొక్క ఆమ్లీకరణతో ఆక్సీకరణకు లోనవుతుంది:
2H 2 O - 4e → O 2 + 4H + .
ఆక్సిజన్-కలిగిన లవణాలు లేదా ఆక్సిజన్-కలిగిన ఆమ్లాల పరిష్కారాల విద్యుద్విశ్లేషణ విషయంలో ఈ ప్రతిచర్య సంభవిస్తుంది. క్షార ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ విషయంలో, పైన పేర్కొన్న నియమం 2) ప్రకారం హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ఆక్సీకరణం చెందుతాయి.

4) యానోడ్ వద్ద ఆర్గానిక్ యాసిడ్ ఉప్పు యొక్క ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ విషయంలో, CO 2 ఎల్లప్పుడూ విడుదల చేయబడుతుంది మరియు కార్బన్ చైన్ అవశేషాలు రెట్టింపు అవుతుంది:
2R-COO - - 2e → R-R + 2CO 2 .

ఉదాహరణలు:

1. పరిష్కారంNaCl


NaCl → Na + + Cl -

మెటల్ Na అల్యూమినియం ముందు వోల్టేజ్ సిరీస్‌లో ఉంటుంది, కాబట్టి, ఇది కాథోడ్ వద్ద తగ్గించబడదు (కాటయాన్‌లు ద్రావణంలో ఉంటాయి). పై నియమం ప్రకారం, కాథోడ్ వద్ద హైడ్రోజన్ తగ్గించబడుతుంది. క్లోరైడ్ అయాన్లు యానోడ్ వద్ద ఒక సాధారణ పదార్థానికి ఆక్సీకరణం చెందుతాయి:

కు: 2Na+ (ద్రావణంలో)
జ: 2Cl - - 2e → Cl 2

NaCl ఉప్పులో వాటి నిష్పత్తి 1:1 కనుక క్లోరైడ్ అయాన్ల ముందు ఇదే గుణకం ఉండటం వల్ల Na + ముందు గుణకం 2 కనిపించింది.

మేము అందుకున్న మరియు అందించిన ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ఒకేలా ఉందని తనిఖీ చేస్తాము మరియు కాథోడ్ మరియు యానోడ్ ప్రక్రియల యొక్క ఎడమ మరియు కుడి భాగాలను సంగ్రహించండి:

2Na + + 2Cl - + 2H 2 O → H 2 0 + 2Na + + 2OH - + Cl 2. మేము కాటయాన్స్ మరియు అయాన్లను కలుపుతాము:
2NaCl + 2H 2 O → H 2 0 + 2NaOH + Cl 2.

2. పరిష్కారంNa 2SO 4

మేము విచ్ఛేదనాన్ని అయాన్లుగా వివరిస్తాము:
Na 2 SO 4 → 2Na + + SO 4 2-

సోడియం అల్యూమినియం ముందు వోల్టేజ్ సిరీస్‌లో ఉంటుంది, కాబట్టి, ఇది కాథోడ్ వద్ద తగ్గించబడదు (కాటయాన్‌లు ద్రావణంలో ఉంటాయి). పై నియమం ప్రకారం, కాథోడ్ వద్ద హైడ్రోజన్ మాత్రమే తగ్గించబడుతుంది. సల్ఫేట్ అయాన్లలో ఆక్సిజన్ ఉంటుంది, కాబట్టి అవి ఆక్సీకరణం చెందవు, ద్రావణంలో కూడా ఉంటాయి. పై నియమం ప్రకారం, ఈ సందర్భంలో నీటి అణువులు ఆక్సీకరణం చెందుతాయి:

కు: 2H 2 O + 2e → H 2 0 + 2OH -
జ: 2H 2 O - 4e → O 2 0 + 4H + .

మేము కాథోడ్ మరియు యానోడ్ వద్ద అందుకున్న మరియు ప్రసారం చేయబడిన ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను సమం చేస్తాము. దీన్ని చేయడానికి, కాథోడిక్ ప్రక్రియ యొక్క అన్ని గుణకాలను 2 ద్వారా గుణించడం అవసరం:
కు: 4H 2 O + 4e → 2H 2 0 + 4OH -
జ: 2H 2 O - 4e → O 2 0 + 4H + .


6H 2 O → 2H 2 0 + 4OH - + 4H + + O 2 0.

4OH- మరియు 4H+ H 2 O యొక్క 4 అణువులుగా మిళితం చేయబడ్డాయి:
6H 2 O → 2H 2 0 + 4H 2 O + O 2 0.

మేము సమీకరణం యొక్క రెండు వైపులా ఉన్న నీటి అణువులను తగ్గిస్తాము, అనగా. సమీకరణం యొక్క ప్రతి వైపు నుండి 4H 2 Oని తీసివేయండి మరియు చివరి జలవిశ్లేషణ సమీకరణాన్ని పొందండి:
2H 2 O → 2H 2 0 + O 2 0.

అందువల్ల, ఎలక్ట్రోడ్‌ల వద్ద సంభవించే రెడాక్స్ ప్రక్రియలలో లోహ కాటయాన్‌లు లేదా ఆమ్ల అవశేషాల అయాన్‌లు పాల్గొనవు కాబట్టి, క్రియాశీల లోహాల ఆక్సిజన్-కలిగిన లవణాల ద్రావణాల జలవిశ్లేషణ (అల్ వరకు) నీటి జలవిశ్లేషణకు తగ్గించబడుతుంది.

3. పరిష్కారంCuCl2

మేము విచ్ఛేదనాన్ని అయాన్లుగా వివరిస్తాము:
CuCl 2 → Cu 2+ + 2Cl -

రాగి హైడ్రోజన్ తర్వాత లోహాల వోల్టేజ్ సిరీస్‌లో ఉంటుంది, కాబట్టి, అది కాథోడ్ వద్ద మాత్రమే తగ్గించబడుతుంది. క్లోరైడ్ అయాన్లు మాత్రమే యానోడ్ వద్ద ఆక్సీకరణం చెందుతాయి.

TO: Cu 2+ + 2e → Cu 0
జ: 2Cl - - 2e → Cl 2


CuCl 2 → Cu 0 + Cl 2 .

4. పరిష్కారంCuSO4

మేము విచ్ఛేదనాన్ని అయాన్లుగా వివరిస్తాము:
CuSO 4 → Cu 2+ + SO 4 2-

రాగి హైడ్రోజన్ తర్వాత లోహాల వోల్టేజ్ సిరీస్‌లో ఉంటుంది, కాబట్టి, అది కాథోడ్ వద్ద మాత్రమే తగ్గించబడుతుంది. యానోడ్ వద్ద ఉన్న ద్రావణాలలో ఆక్సిజన్ కలిగిన యాసిడ్ అవశేషాలు ఆక్సీకరణం చెందనందున నీటి అణువులు యానోడ్ వద్ద ఆక్సీకరణం చెందుతాయి.

కు: Cu 2+ + 2e → Cu 0
జ: SO 4 2- (పరిష్కారంలో)
2H 2 O - 4e → O 2 + 4H + .

మేము కాథోడ్ మరియు యానోడ్ వద్ద ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను సమం చేస్తాము. దీన్ని చేయడానికి, మేము కాథోడ్ సమీకరణం యొక్క అన్ని గుణకాలను 2 ద్వారా గుణిస్తాము. కాపర్ సల్ఫేట్‌లో Cu 2+ మరియు SO 4 2- 1:1 నిష్పత్తిలో ఉన్నందున సల్ఫేట్ అయాన్ల సంఖ్యను కూడా రెట్టింపు చేయాలి.

కు: 2Cu 2+ + 4e → 2Cu 0
జ: 2SO 4 2- (పరిష్కారంలో)
2H 2 O - 4e → O 2 + 4H + .

మేము మొత్తం సమీకరణాన్ని వ్రాస్తాము:
2Cu 2+ + 2SO 4 2- + 2H 2 O → 2Cu 0 + O 2 + 4H + + 2SO 4 2-.

కాటయాన్‌లు మరియు అయాన్‌లను కలపడం ద్వారా, మేము తుది విద్యుద్విశ్లేషణ సమీకరణాన్ని పొందుతాము:
2CuSO 4 + 2H 2 O → 2Cu 0 + O 2 + 2H 2 SO 4.

5. పరిష్కారంNiCl2

మేము విచ్ఛేదనాన్ని అయాన్లుగా వివరిస్తాము:
NiCl 2 → Ni 2+ + 2Cl -

నికెల్ అల్యూమినియం తర్వాత మరియు హైడ్రోజన్‌కు ముందు లోహాల వోల్టేజ్ సిరీస్‌లో ఉంటుంది, కాబట్టి, మెటల్ మరియు హైడ్రోజన్ రెండూ క్యాథోడ్ వద్ద తగ్గుతాయి. క్లోరైడ్ అయాన్లు మాత్రమే యానోడ్ వద్ద ఆక్సీకరణం చెందుతాయి.

TO: Ni 2+ + 2e → Ni 0
2H 2 O + 2e → H 2 0 + 2OH -
జ: 2Cl - - 2e → Cl 2

మేము కాథోడ్ మరియు యానోడ్ వద్ద అందుకున్న మరియు ఇవ్వబడిన ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను సమం చేస్తాము. దీన్ని చేయడానికి, యానోడ్ సమీకరణం యొక్క అన్ని గుణకాలను 2 ద్వారా గుణించండి:

కు: Ni 2+ + 2e → Ni 0
2H 2 O + 2e → H 2 0 + 2OH -
Ni 2+ (ద్రావణంలో)
జ: 4Cl - - 4e → 2Cl 2

NiCl 2 సూత్రం ప్రకారం, నికెల్ మరియు క్లోరిన్ పరమాణువుల నిష్పత్తి 1:2 అని మేము గమనించాము, కాబట్టి మొత్తం 2NiCl 2ని పొందేందుకు Ni 2+ని ద్రావణంలో చేర్చాలి. హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్ల కోసం ప్రతిఘటనలు ద్రావణంలో ఉండాలి కాబట్టి ఇది కూడా చేయాలి.

మేము కాథోడిక్ మరియు అనోడిక్ ప్రక్రియల యొక్క ఎడమ మరియు కుడి భాగాలను జోడిస్తాము:
Ni 2+ + Ni 2+ + 4Cl - + 2H 2 O → Ni 0 + H 2 0 + 2OH - + Ni 2+ + 2Cl 2.

తుది విద్యుద్విశ్లేషణ సమీకరణాన్ని పొందడానికి మేము కాటయాన్‌లు మరియు అయాన్‌లను కలుపుతాము:
2NiCl 2 + 2H 2 O → Ni 0 + H 2 0 + Ni(OH) 2 + 2Cl 2.

6. పరిష్కారంNiSO4

మేము విచ్ఛేదనాన్ని అయాన్లుగా వివరిస్తాము:
NiSO 4 → Ni 2+ + SO 4 2-

నికెల్ అల్యూమినియం తర్వాత మరియు హైడ్రోజన్‌కు ముందు లోహాల వోల్టేజ్ సిరీస్‌లో ఉంటుంది, కాబట్టి, మెటల్ మరియు హైడ్రోజన్ రెండూ క్యాథోడ్ వద్ద తగ్గుతాయి. యానోడ్ వద్ద ఉన్న ద్రావణాలలో ఆక్సిజన్ కలిగిన యాసిడ్ అవశేషాలు ఆక్సీకరణం చెందనందున నీటి అణువులు యానోడ్ వద్ద ఆక్సీకరణం చెందుతాయి.

కు: Ni 2+ + 2e → Ni 0
2H 2 O + 2e → H 2 0 + 2OH -
జ: SO 4 2- (పరిష్కారంలో)
2H 2 O - 4e → O 2 + 4H + .

అందుకున్న మరియు అందించిన ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ఒకేలా ఉందని మేము తనిఖీ చేస్తాము. ద్రావణంలో హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ఉన్నాయని కూడా మేము గమనించాము, అయితే ఎలక్ట్రోడ్ ప్రక్రియల రికార్డులో వాటికి ఎటువంటి కౌంటర్లు లేవు. కాబట్టి, ద్రావణంలో Ni 2+ తప్పనిసరిగా జోడించాలి. నికెల్ అయాన్ల సంఖ్య రెట్టింపు అయినందున, సల్ఫేట్ అయాన్ల సంఖ్యను రెట్టింపు చేయడం అవసరం:

కు: Ni 2+ + 2e → Ni 0
2H 2 O + 2e → H 2 0 + 2OH -
Ni 2+ (ద్రావణంలో)
జ: 2SO 4 2- (పరిష్కారంలో)
2H 2 O - 4e → O 2 + 4H + .

మేము కాథోడిక్ మరియు అనోడిక్ ప్రక్రియల యొక్క ఎడమ మరియు కుడి భాగాలను జోడిస్తాము:
Ni 2+ + Ni 2+ + 2SO 4 2- + 2H 2 O + 2H 2 O → Ni 0 + Ni 2+ + 2OH - + H 2 0 + O 2 0 + 2SO 4 2- + 4H + .

మేము కాటయాన్‌లు మరియు అయాన్‌లను కలుపుతాము మరియు తుది విద్యుద్విశ్లేషణ సమీకరణాన్ని వ్రాస్తాము:
2NiSO 4 + 4H 2 O → Ni 0 + Ni(OH) 2 + H 2 0 + O 2 0 + 2H 2 SO 4.

ఇతర సాహిత్య మూలాలు కూడా ఇంటర్మీడియట్ చర్య యొక్క ఆక్సిజన్-కలిగిన లోహ లవణాల విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క ప్రత్యామ్నాయ కోర్సు గురించి మాట్లాడతాయి. వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, విద్యుద్విశ్లేషణ ప్రక్రియల యొక్క ఎడమ మరియు కుడి వైపులా జోడించిన తర్వాత, H + మరియు OH - రెండు నీటి అణువులను ఏర్పరచడం అవసరం. మిగిలిన 2H + సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం ఏర్పడటానికి ఖర్చు చేయబడుతుంది. ఈ సందర్భంలో, అదనపు నికెల్ మరియు సల్ఫేట్ అయాన్లను జోడించాల్సిన అవసరం లేదు:

Ni 2+ + SO 4 2- + 2H 2 O + 2H 2 O → Ni 0 + 2OH - + H 2 0 + O 2 0 + SO 4 2- + 4H +.

Ni 2+ + SO 4 2- + 4H 2 O → Ni 0 + H 2 0 + O 2 0 + SO 4 2- + 2H + + 2H 2 O.

చివరి సమీకరణం:

NiSO 4 + 2H 2 O → Ni 0 + H 2 0 + O 2 0 + H 2 SO 4.

7. పరిష్కారంCH 3కూన

మేము విచ్ఛేదనాన్ని అయాన్లుగా వివరిస్తాము:
CH 3 COONa → CH 3 COO - + Na +

సోడియం అల్యూమినియం ముందు వోల్టేజ్ సిరీస్‌లో ఉంటుంది, కాబట్టి, కాథోడ్ వద్ద ఇది తగ్గించబడదు (కాటయాన్‌లు ద్రావణంలో ఉంటాయి). పై నియమం ప్రకారం, కాథోడ్ వద్ద హైడ్రోజన్ మాత్రమే తగ్గించబడుతుంది. యానోడ్ వద్ద, అసిటేట్ అయాన్ల ఆక్సీకరణ కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఏర్పడటంతో మరియు కార్బన్ చైన్ అవశేషాల రెట్టింపుతో సంభవిస్తుంది:

కు: 2Na+ (ద్రావణంలో)
2H 2 O + 2e → H 2 0 + 2OH -
జ: 2CH 3 COO - - 2e → CH 3 -CH 3 + CO 2

ఆక్సీకరణ మరియు తగ్గింపు ప్రక్రియలలోని ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యలు ఒకే విధంగా ఉన్నందున, మేము సారాంశ సమీకరణాన్ని సృష్టిస్తాము:
2Na + + 2CH 3 COO - + 2H 2 O → 2Na + + 2OH - + H 2 0 + CH 3 -CH 3 + CO 2

మేము కాటయాన్స్ మరియు అయాన్లను కలుపుతాము:
2CH 3 COONa + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 0 + CH 3 -CH 3 + CO 2.

8. పరిష్కారంH 2SO 4

మేము విచ్ఛేదనాన్ని అయాన్లుగా వివరిస్తాము:
H 2 SO 4 → 2H + + SO 4 2-

కాటయాన్‌లలో, H+ కాటయాన్‌లు మాత్రమే ద్రావణంలో ఉంటాయి మరియు అవి సాధారణ పదార్ధంగా తగ్గించబడతాయి. యానోడ్ వద్ద నీటి ఆక్సీకరణ జరుగుతుంది, ఎందుకంటే యానోడ్ వద్ద ద్రావణాలలో ఆక్సిజన్-కలిగిన ఆమ్ల అవశేషాలు ఆక్సీకరణం చెందవు.

TO: 2H + +2e → H 2
జ: 2H 2 O - 4e → O 2 + 4H +

ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను సమం చేద్దాం. దీన్ని చేయడానికి, మేము కాథోడిక్ ప్రక్రియ యొక్క సమీకరణంలో ప్రతి గుణకం రెట్టింపు చేస్తాము:

TO: 4H + +4e → 2H 2
జ: 2H 2 O - 4e → O 2 + 4H +

సమీకరణాల యొక్క ఎడమ మరియు కుడి భుజాలను సంగ్రహిద్దాం:
4H + + 2H 2 O → 2H 2 + O 2 + 4H +

ప్రతిచర్య యొక్క రెండు వైపులా H+ కాటయాన్‌లు కనిపిస్తాయి, కాబట్టి వాటిని తగ్గించాల్సిన అవసరం ఉంది. యాసిడ్ ద్రావణాల విషయంలో, H2O అణువులు మాత్రమే విద్యుద్విశ్లేషణకు గురవుతాయని మేము కనుగొన్నాము:
2H 2 O → 2H 2 + O 2.

9. పరిష్కారంNaOH

మేము విచ్ఛేదనాన్ని అయాన్లుగా వివరిస్తాము:
NaOH → Na + + OH -

సోడియం అల్యూమినియం ముందు వోల్టేజ్ సిరీస్‌లో ఉంటుంది, కాబట్టి, ఇది కాథోడ్ వద్ద తగ్గించబడదు (కాటయాన్‌లు ద్రావణంలో ఉంటాయి). నియమం ప్రకారం, కాథోడ్ వద్ద హైడ్రోజన్ మాత్రమే తగ్గించబడుతుంది. యానోడ్ వద్ద, హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు ఆక్సిజన్ మరియు నీటిని ఏర్పరచడానికి ఆక్సీకరణం చెందుతాయి:

కు: Na+ (పరిష్కారంలో)
2H 2 O + 2e → H 2 0 + 2OH -
జ: 4OH - - 4e → O 2 + 2H 2 O

మేము ఎలక్ట్రోడ్ల వద్ద అందుకున్న మరియు ఇవ్వబడిన ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను సమం చేస్తాము:

కు: Na+ (పరిష్కారంలో)
4H 2 O + 4e → 2H 2 0 + 4OH -
జ: 4OH - - 4e → O 2 + 2H 2 O

ప్రక్రియల యొక్క ఎడమ మరియు కుడి భాగాలను సంగ్రహిద్దాం:
4H 2 O + 4OH - → 2H 2 0 + 4OH - + O 2 0 + 2H 2 O

2H 2 O మరియు OH - అయాన్లను తగ్గించడం, మేము తుది విద్యుద్విశ్లేషణ సమీకరణాన్ని పొందుతాము:
2H 2 O → 2H 2 + O 2.

ముగింపు:
1) ఆక్సిజన్ కలిగిన ఆమ్లాల పరిష్కారాల విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో;
2) క్షారాలు;
3) క్రియాశీల లోహాలు మరియు ఆక్సిజన్ కలిగిన ఆమ్లాల లవణాలు
ఎలక్ట్రోడ్లపై నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ జరుగుతుంది:
2H 2 O → 2H 2 + O 2.

పరిష్కారాల విద్యుద్విశ్లేషణ
మరియు కరిగిన లవణాలు (2 గంటలు)

ఎలక్టివ్ కోర్సు "ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ"

మొదటి పాఠం యొక్క లక్ష్యాలు:

మొదటి పాఠ్య ప్రణాళిక

1. లోహాలను పొందడం కోసం అధ్యయనం చేసిన పద్ధతుల పునరావృతం.

2. కొత్త పదార్థం యొక్క వివరణ.

3. G.E. రుడ్జిటిస్ ద్వారా సమస్యలను పరిష్కరించడం, F.G. 120, నం 1, 2.

4. పరీక్ష పనులపై జ్ఞాన సముపార్జనను పరీక్షించడం.

5. విద్యుద్విశ్లేషణ ఉపయోగంపై నివేదిక.

మొదటి పాఠం యొక్క లక్ష్యాలు:పరిష్కారాలు మరియు కరిగిన లవణాల విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం రేఖాచిత్రాలను ఎలా వ్రాయాలో నేర్పండి మరియు గణన సమస్యలను పరిష్కరించడానికి పొందిన జ్ఞానాన్ని వర్తింపజేయండి; పాఠ్య పుస్తకం మరియు పరీక్ష సామగ్రితో పని చేయడంలో నైపుణ్యాలను అభివృద్ధి చేయడం కొనసాగించండి; జాతీయ ఆర్థిక వ్యవస్థలో విద్యుద్విశ్లేషణ ఉపయోగం గురించి చర్చించండి.

మొదటి పాఠం యొక్క పురోగతి

నేర్చుకున్న పద్ధతుల పునరావృతం లోహాలను పొందడంకాపర్ (II) ఆక్సైడ్ నుండి రాగి ఉత్పత్తి యొక్క ఉదాహరణను ఉపయోగించడం.

సంబంధిత ప్రతిచర్యల సమీకరణాలను వ్రాయడం:

ద్రావణాల నుండి లోహాలను పొందడం మరియు వాటి లవణాలు కరిగిపోయే మరొక మార్గం ఎలెక్ట్రోకెమికల్, లేదా విద్యుద్విశ్లేషణ.

విద్యుద్విశ్లేషణ అనేది ఒక రెడాక్స్ ప్రక్రియ, ఇది కరిగే లేదా ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణం ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని పంపినప్పుడు ఎలక్ట్రోడ్‌ల వద్ద సంభవిస్తుంది..

సోడియం క్లోరైడ్ కరిగే విద్యుద్విశ్లేషణ:

NaCl Na + + Cl – ;

కాథోడ్ (–) (Na+): Na++ ఇ=Na0,

యానోడ్ (–) (Cl –): Cl – – ఇ= Cl 0, 2Cl 0 = Cl 2;

2NaCl = 2Na + Cl2.

సోడియం క్లోరైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ:

NaCl Na + + Cl – ,

H 2 O H + + OH – ;

కాథోడ్ (–) (Na + ; H +): H + + ఇ= H 0, 2H 0 = H 2

(2H 2 O + 2 ఇ= H 2 + 2OH –),

యానోడ్ (+) (Cl – ; OН –): Cl – – ఇ= Cl 0, 2Cl 0 = Cl 2;

2NaCl + 2H 2 O = 2NaOH + Cl 2 + H 2.

రాగి (II) నైట్రేట్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ:

Cu(NO 3) 2 Cu 2+ +

H 2 O H + + OH – ;

కాథోడ్ (–) (Cu 2+ ; H +): Cu 2+ + 2 ఇ= Cu 0,

యానోడ్ (+) (OH –): OH – – ఇ=OH 0,

4H 0 = O 2 + 2H 2 O;

2Cu(NO 3) 2 + 2H 2 O = 2Cu + O 2 + 4HNO 3.

లోహాలను ఉత్పత్తి చేసే ఇతర పద్ధతుల కంటే విద్యుద్విశ్లేషణ ఎందుకు ఎక్కువ లాభదాయకంగా ఉందో ఈ మూడు ఉదాహరణలు చూపుతాయి: లోహాలు, హైడ్రాక్సైడ్లు, ఆమ్లాలు మరియు వాయువులు పొందబడతాయి.

మేము విద్యుద్విశ్లేషణ రేఖాచిత్రాలను వ్రాసాము మరియు ఇప్పుడు రేఖాచిత్రాలను సూచించకుండా, అయాన్ కార్యాచరణ స్కేల్‌ను మాత్రమే ఉపయోగించి విద్యుద్విశ్లేషణ సమీకరణాలను వెంటనే వ్రాయడానికి ప్రయత్నిద్దాం:

విద్యుద్విశ్లేషణ సమీకరణాల ఉదాహరణలు:

2HgSO 4 + 2H 2 O = 2Hg + O 2 + 2H 2 SO 4;

Na 2 SO 4 + 2H 2 O = Na 2 SO 4 + 2H 2 + O 2;

2LiCl + 2H 2 O = 2LiOH + H 2 + Cl 2.

సమస్య పరిష్కారం G.E రుడ్జిటిస్ మరియు F.G ద్వారా పాఠ్యపుస్తకం నుండి (9వ తరగతి, p. 120, No. 1, 2).

టాస్క్ 1.కాపర్ (II) క్లోరైడ్ యొక్క ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కాథోడ్ యొక్క ద్రవ్యరాశి 8 గ్రా పెరిగింది, ఏ వాయువు విడుదలైంది, దాని ద్రవ్యరాశి ఎంత?

పరిష్కారం

CuCl 2 + H 2 O = Cu + Cl 2 + H 2 O,

(Cu) = 8/64 = 0.125 మోల్,

(Cu) = (Cl 2) = 0.125 mol,

m(Cl 2) = 0.125 71 = 8.875 గ్రా.

సమాధానం. గ్యాస్ - 8.875 గ్రా బరువున్న క్లోరిన్.

టాస్క్ 2.వెండి నైట్రేట్ యొక్క సజల ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, 5.6 లీటర్ల వాయువు విడుదలైంది. కాథోడ్‌లో ఎన్ని గ్రాముల లోహం నిక్షిప్తం చేయబడింది?

పరిష్కారం

4AgNO 3 + 2H 2 O = 4Ag + O 2 + 4HNO 3,

(O 2) = 5.6/22.4 = 0.25 మోల్,

(Ag) = 4(O 2) = 4 25 = 1 mol,

m(Ag) = 1,107 = 107 గ్రా.

సమాధానం. 107 గ్రా వెండి.

పరీక్షిస్తోంది

ఎంపిక 1

1. కాథోడ్ వద్ద పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి విడుదల చేయబడతాయి:

a) హైడ్రోజన్; బి) ఆక్సిజన్; సి) పొటాషియం.

2. ద్రావణంలో రాగి (II) సల్ఫేట్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, ఈ క్రిందివి ఏర్పడతాయి:

a) రాగి (II) హైడ్రాక్సైడ్;

బి) సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం;

3. యానోడ్ వద్ద బేరియం క్లోరైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి విడుదల చేయబడతాయి:

a) హైడ్రోజన్; బి) క్లోరిన్; సి) ఆక్సిజన్.

4. కాథోడ్ వద్ద కరిగిన అల్యూమినియం క్లోరైడ్ యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి విడుదల చేయబడతాయి:

a) అల్యూమినియం; బి) క్లోరిన్;

సి) విద్యుద్విశ్లేషణ అసాధ్యం.

5. వెండి నైట్రేట్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ క్రింది పథకం ప్రకారం కొనసాగుతుంది:

a) AgNO 3 + H 2 O Ag + H 2 + HNO 3;

బి) AgNO 3 + H 2 O Ag + O 2 + HNO 3;

c) AgNO 3 + H 2 O AgNO 3 + H 2 + O 2.

ఎంపిక 2

1. యానోడ్ వద్ద సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి విడుదల చేయబడతాయి:

ఎ) సోడియం; బి) ఆక్సిజన్; సి) హైడ్రోజన్.

2. ద్రావణంలో సోడియం సల్ఫైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి ఏర్పడతాయి:

a) హైడ్రోసల్ఫైడ్ ఆమ్లం;

బి) సోడియం హైడ్రాక్సైడ్;

3. కాథోడ్ వద్ద పాదరసం (II) క్లోరైడ్ కరిగే విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, ఈ క్రిందివి విడుదలవుతాయి:

ఎ) పాదరసం; బి) క్లోరిన్; సి) విద్యుద్విశ్లేషణ అసాధ్యం.

4.

5. పాదరసం (II) నైట్రేట్ యొక్క ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ క్రింది పథకం ప్రకారం కొనసాగుతుంది:

a) Hg(NO 3) 2 + H 2 O Hg + H 2 + HNO 3;

బి) Hg(NO 3) 2 + H 2 O Hg + O 2 + HNO 3;

సి) Hg(NO 3) 2 + H 2 O Hg(NO 3) 2 + H 2 + O 2.

ఎంపిక 3

1. కాథోడ్ వద్ద రాగి (II) నైట్రేట్ యొక్క ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి విడుదల చేయబడతాయి:

ఎ) రాగి; బి) ఆక్సిజన్; సి) హైడ్రోజన్.

2. ద్రావణంలో లిథియం బ్రోమైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి ఏర్పడతాయి:

బి) హైడ్రోబ్రోమిక్ యాసిడ్;

సి) లిథియం హైడ్రాక్సైడ్.

3. కాథోడ్ వద్ద కరిగిన వెండి క్లోరైడ్ యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి విడుదల చేయబడతాయి:

ఎ) వెండి; బి) క్లోరిన్; సి) విద్యుద్విశ్లేషణ అసాధ్యం.

4. అల్యూమినియం క్లోరైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, అల్యూమినియం విడుదల చేయబడుతుంది:

a) కాథోడ్; బి) యానోడ్; సి) ద్రావణంలో ఉంటుంది.

5. బేరియం బ్రోమైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ క్రింది పథకం ప్రకారం కొనసాగుతుంది:

a) BaBr 2 + H 2 O Br 2 + H 2 + Ba(OH) 2;

బి) BaBr 2 + H 2 O Br 2 + Ba + H 2 O;

c) BaBr 2 + H 2 O Br 2 + O 2 + Ba(OH) 2.

ఎంపిక 4

1. యానోడ్ వద్ద బేరియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి విడుదల చేయబడతాయి:

a) హైడ్రోజన్; బి) ఆక్సిజన్; సి) బేరియం.

2. ద్రావణంలో పొటాషియం అయోడైడ్ యొక్క ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి ఏర్పడతాయి:

a) హైడ్రోయోడిక్ ఆమ్లం;

బి) నీరు; సి) పొటాషియం హైడ్రాక్సైడ్.

3. కాథోడ్ వద్ద కరిగిన సీసం (II) క్లోరైడ్ యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి విడుదల చేయబడతాయి:

ఎ) దారి; బి) క్లోరిన్; సి) విద్యుద్విశ్లేషణ అసాధ్యం.

4. కాథోడ్ వద్ద వెండి నైట్రేట్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కిందివి విడుదల చేయబడతాయి:

ఎ) వెండి; బి) హైడ్రోజన్; సి) ఆక్సిజన్.

5. సోడియం సల్ఫైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ క్రింది పథకం ప్రకారం కొనసాగుతుంది:

a) Na 2 S + H 2 O S + H 2 + NaOH;

బి) Na 2 S + H 2 O H 2 + O 2 + Na 2 S;

సి) Na 2 S + H 2 O H 2 + Na 2 S + NaOH.

సమాధానాలు

ఎంపిక ప్రశ్న 1 ప్రశ్న 2 ప్రశ్న 3 ప్రశ్న 4 ప్రశ్న 5
1 ఎ బి బి ఎ బి
2 బి బి ఎ ఎ బి
3 ఎ వి ఎ వి ఎ
4 బి వి ఎ ఎ ఎ

జాతీయ ఆర్థిక వ్యవస్థలో విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క అప్లికేషన్

1. తుప్పు నుండి మెటల్ ఉత్పత్తులను రక్షించడానికి, మరొక మెటల్ యొక్క పలుచని పొర వాటి ఉపరితలంపై వర్తించబడుతుంది: క్రోమియం, వెండి, బంగారం, నికెల్ మొదలైనవి. కొన్నిసార్లు, ఖరీదైన లోహాలను వృధా చేయకుండా ఉండటానికి, బహుళస్థాయి పూత ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ఉదాహరణకు, కారు యొక్క బయటి భాగాలకు మొదట రాగి యొక్క పలుచని పొరతో పూత పూయబడి, రాగికి నికెల్ యొక్క పలుచని పొరను వర్తించబడుతుంది మరియు దానికి క్రోమ్ పొరను పూయాలి.

విద్యుద్విశ్లేషణ ద్వారా పూతలను లోహానికి వర్తింపజేసినప్పుడు, అవి మందంగా మరియు మన్నికగా ఉంటాయి. ఈ విధంగా, మీరు ఏ ఆకారం యొక్క ఉత్పత్తులను కోట్ చేయవచ్చు. అనువర్తిత ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ యొక్క ఈ శాఖ అంటారు విద్యుత్ లేపనం.

2. తుప్పు నుండి రక్షించడంతో పాటు, గాల్వానిక్ పూతలు ఉత్పత్తులకు అందమైన అలంకార రూపాన్ని అందిస్తాయి.

3. ఎలక్ట్రోకెమిస్ట్రీ యొక్క మరొక శాఖ, సూత్రప్రాయంగా ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ మాదిరిగానే, గాల్వనోప్లాస్టీ అంటారు. ఇది వివిధ వస్తువుల యొక్క ఖచ్చితమైన ప్రతిరూపాలను తయారు చేసే ప్రక్రియ. దీన్ని చేయడానికి, ఆబ్జెక్ట్ మైనపుతో పూత పూయబడింది మరియు మాతృక పొందబడుతుంది. మాతృకపై కాపీ చేయబడిన వస్తువు యొక్క అన్ని విరామాలు ఉబ్బెత్తుగా ఉంటాయి. మైనపు మాతృక యొక్క ఉపరితలం గ్రాఫైట్ యొక్క పలుచని పొరతో పూత పూయబడింది, ఇది విద్యుత్ ప్రవాహానికి వాహకంగా మారుతుంది.

ఫలితంగా గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్ రాగి సల్ఫేట్ ద్రావణం యొక్క స్నానంలో మునిగిపోతుంది. యానోడ్ రాగి. విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, రాగి యానోడ్ కరిగిపోతుంది మరియు గ్రాఫైట్ కాథోడ్‌పై రాగి నిక్షిప్తం చేయబడుతుంది. ఈ విధంగా ఖచ్చితమైన రాగి కాపీని పొందవచ్చు.

ప్రింటింగ్ క్లిచ్‌లు, గ్రామోఫోన్ రికార్డ్‌లు మరియు వివిధ వస్తువులను మెటలైజ్ చేయడానికి ఎలక్ట్రోప్లేటింగ్ ఉపయోగించబడుతుంది. గాల్వనోప్లాస్టీని రష్యన్ శాస్త్రవేత్త B.S జాకోబి (1838) కనుగొన్నారు.

రికార్డు స్టాంపులను తయారు చేయడం అనేది ఒక ప్లాస్టిక్ రికార్డుకు విద్యుత్ వాహకతని కలిగించడానికి ఒక సన్నని వెండి పూతను వర్తింపజేయడం. అప్పుడు ప్లేట్‌కు ఎలక్ట్రోలిటిక్ నికెల్ పూత వర్తించబడుతుంది.

విద్యుద్విశ్లేషణ స్నానంలో ప్లేట్ ఏమి తయారు చేయాలి - యానోడ్ లేదా కాథోడ్?

(O t v e t. కాథోడ్.)

4. విద్యుద్విశ్లేషణ అనేక లోహాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది: క్షార, ఆల్కలీన్ ఎర్త్, అల్యూమినియం, లాంతనైడ్లు మొదలైనవి.

5. మలినాలనుండి కొన్ని లోహాలను శుద్ధి చేయడానికి, మలినాలతో కూడిన లోహం యానోడ్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో లోహం కరిగిపోతుంది మరియు మెటల్ కాథోడ్ వద్ద విడుదల అవుతుంది, అయితే అశుద్ధం ద్రావణంలో ఉంటుంది.

6. విద్యుద్విశ్లేషణ సంక్లిష్ట పదార్ధాలు (క్షారాలు, ఆక్సిజన్ కలిగిన ఆమ్లాలు) మరియు హాలోజెన్ల ఉత్పత్తికి విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

ప్రాక్టికల్ పని
(రెండవ పాఠం)

పాఠం లక్ష్యాలు.నీటి విద్యుద్విశ్లేషణను నిర్వహించడం, ఆచరణలో గాల్వానోస్టెజీని ప్రదర్శించడం మరియు మొదటి పాఠంలో పొందిన జ్ఞానాన్ని ఏకీకృతం చేయడం.

పరికరాలు.విద్యార్థుల డెస్క్‌లపై: ఫ్లాట్ బ్యాటరీ, టెర్మినల్స్‌తో కూడిన రెండు వైర్లు, రెండు గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్‌లు, బీకర్, టెస్ట్ ట్యూబ్‌లు, రెండు కాళ్లతో స్టాండ్, 3% సోడియం సల్ఫేట్ ద్రావణం, ఆల్కహాల్ ల్యాంప్, మ్యాచ్‌లు, టార్చ్.

టీచర్ డెస్క్ మీద: అదే + రాగి సల్ఫేట్, ఇత్తడి కీ, రాగి ట్యూబ్ (రాగి ముక్క) యొక్క పరిష్కారం.

విద్యార్థులకు బోధించడం

1. ఎలక్ట్రోడ్లకు టెర్మినల్స్తో వైర్లను అటాచ్ చేయండి.

2. ఎలక్ట్రోడ్లను ఒక గాజులో ఉంచండి, తద్వారా అవి తాకవు.

3. ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణాన్ని (సోడియం సల్ఫేట్) గాజులో పోయాలి.

4. టెస్ట్ ట్యూబ్‌లలో నీటిని పోయండి మరియు వాటిని ఎలక్ట్రోలైట్‌తో ఒక గ్లాసులో తలక్రిందులుగా చేసి, వాటిని గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్‌లపై ఒక్కొక్కటిగా ఉంచండి, ట్రైపాడ్ లెగ్‌లో టెస్ట్ ట్యూబ్ ఎగువ అంచుని భద్రపరచండి.

5. పరికరం మౌంట్ అయిన తర్వాత, బ్యాటరీకి వైర్ల చివరలను అటాచ్ చేయండి.

6. గ్యాస్ బుడగలు విడుదలను గమనించండి: వాటిలో తక్కువ కాథోడ్ వద్ద కంటే యానోడ్ వద్ద విడుదలవుతుంది. ఒక టెస్ట్ ట్యూబ్‌లోని దాదాపు అన్ని నీటిని విడుదల చేసిన గ్యాస్‌తో భర్తీ చేసిన తర్వాత, మరియు మరొకటి - సగం, బ్యాటరీ నుండి వైర్‌లను డిస్‌కనెక్ట్ చేయండి.

7. ఆల్కహాల్ దీపాన్ని వెలిగించి, పరీక్ష ట్యూబ్‌ను జాగ్రత్తగా తీసివేసి, నీరు దాదాపు పూర్తిగా స్థానభ్రంశం చెంది, ఆల్కహాల్ దీపం వద్దకు తీసుకురండి - గ్యాస్ యొక్క లక్షణం పాప్ వినబడుతుంది.

8. టార్చ్ వెలిగించండి. రెండవ టెస్ట్ ట్యూబ్‌ని తీసివేసి, స్మోల్డరింగ్ టార్చ్‌తో గ్యాస్‌ని చెక్ చేయండి.

విద్యార్థి కేటాయింపులు

1. పరికరాన్ని గీయండి.

2. నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక సమీకరణాన్ని వ్రాయండి మరియు సోడియం సల్ఫేట్ యొక్క ద్రావణంలో విద్యుద్విశ్లేషణ ఎందుకు అవసరమో వివరించండి.

3. ఎలక్ట్రోడ్ల వద్ద వాయువుల విడుదలను ప్రతిబింబించే ప్రతిచర్య సమీకరణాలను వ్రాయండి.

ఉపాధ్యాయుల ప్రదర్శన ప్రయోగం
(తరగతిలోని ఉత్తమ విద్యార్థులచే ప్రదర్శించబడవచ్చు
తగిన పరికరాలు అందుబాటులో ఉంటే)

1. వైర్ టెర్మినల్స్‌ను రాగి ట్యూబ్ మరియు బ్రాస్ రెంచ్‌కి కనెక్ట్ చేయండి.

2. ట్యూబ్ మరియు కీని రాగి (II) సల్ఫేట్ ద్రావణంతో గాజులో ఉంచండి.

3. వైర్ల యొక్క ఇతర చివరలను బ్యాటరీకి కనెక్ట్ చేయండి: బ్యాటరీ యొక్క "మైనస్" రాగి గొట్టానికి, "ప్లస్" కీకి!

4. కీ యొక్క ఉపరితలంపై రాగి విడుదలను గమనించండి.

5. ప్రయోగాన్ని పూర్తి చేసిన తర్వాత, ముందుగా బ్యాటరీ నుండి టెర్మినల్స్‌ను డిస్‌కనెక్ట్ చేయండి, ఆపై ద్రావణం నుండి కీని తీసివేయండి.

6. కరిగే ఎలక్ట్రోడ్‌తో విద్యుద్విశ్లేషణ సర్క్యూట్‌ను విడదీయండి:

CuSO 4 = Cu 2+ +

యానోడ్ (+): Cu 0 – 2 ఇ= Cu 2+,

కాథోడ్ (-): Cu 2+ + 2 ఇ= Cu 0.

కరిగే యానోడ్‌తో విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం మొత్తం సమీకరణం వ్రాయబడదు.

రాగి (II) సల్ఫేట్ ద్రావణంలో విద్యుద్విశ్లేషణ జరిగింది ఎందుకంటే:

ఎ) విద్యుత్ ప్రవాహానికి ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణం అవసరం, ఎందుకంటే నీరు బలహీనమైన ఎలక్ట్రోలైట్;

బి) ఎటువంటి ప్రతిచర్య ఉప-ఉత్పత్తులు విడుదల చేయబడవు, కానీ కాథోడ్ వద్ద రాగి మాత్రమే.

7. నేర్చుకున్న వాటిని ఏకీకృతం చేయడానికి, కార్బన్ ఎలక్ట్రోడ్‌లతో జింక్ క్లోరైడ్ యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని వ్రాయండి:

ZnCl 2 = Zn 2+ + 2Cl – ,

కాథోడ్ (-): Zn 2+ + 2 ఇ= Zn 0,

2H2O+2 ఇ= H 2 + 2OH – ,

యానోడ్ (+): 2Cl – – 2 ఇ=Cl2.

ఈ సందర్భంలో మొత్తం ప్రతిచర్య సమీకరణం వ్రాయబడదు, ఎందుకంటే మొత్తం విద్యుత్ మొత్తంలో ఏ భాగం నీటి పునరుద్ధరణకు వెళుతుందో మరియు జింక్ అయాన్ల తగ్గింపుకు ఏ భాగం వెళుతుందో తెలియదు.
ప్రదర్శన ప్రయోగం యొక్క పథకం

ఇంటి పని

1. జడ ఎలక్ట్రోడ్‌లతో రాగి (II) నైట్రేట్ మరియు వెండి నైట్రేట్ మిశ్రమాన్ని కలిగి ఉన్న ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక సమీకరణాన్ని వ్రాయండి.

2. సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం సమీకరణాన్ని వ్రాయండి.

3. ఒక రాగి నాణెం శుభ్రం చేయడానికి, అది బ్యాటరీ యొక్క నెగటివ్ పోల్‌కు అనుసంధానించబడిన రాగి తీగపై సస్పెండ్ చేయబడాలి మరియు 2.5% NaOH ద్రావణంలో ముంచాలి, ఇక్కడ బ్యాటరీ యొక్క సానుకూల పోల్‌కు అనుసంధానించబడిన గ్రాఫైట్ ఎలక్ట్రోడ్‌ను కూడా ముంచాలి. నాణెం ఎలా శుభ్రంగా మారుతుందో వివరించండి. ( సమాధానం. హైడ్రోజన్ అయాన్ల తగ్గింపు కాథోడ్ వద్ద జరుగుతుంది:

2H + + 2 ఇ= N 2.

నాణెం ఉపరితలంపై ఉన్న కాపర్ ఆక్సైడ్‌తో హైడ్రోజన్ చర్య జరుపుతుంది:

CuO + H 2 = Cu + H 2 O.

పౌడర్‌తో శుభ్రం చేయడం కంటే ఈ పద్ధతి మంచిది, ఎందుకంటే... నాణెం చెరిపివేయబడలేదు.)

విద్యుద్విశ్లేషణ అనేది కరిగే లేదా ఎలక్ట్రోలైట్ ద్రావణం ద్వారా ప్రత్యక్ష విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని పంపినప్పుడు ఎలక్ట్రోడ్‌లపై సంభవించే రెడాక్స్ ప్రతిచర్య.

కాథోడ్ తగ్గించే ఏజెంట్ మరియు కాటయాన్‌లకు ఎలక్ట్రాన్‌లను ఇస్తుంది.

యానోడ్ ఒక ఆక్సీకరణ ఏజెంట్ మరియు అయాన్ల నుండి ఎలక్ట్రాన్లను అంగీకరిస్తుంది.

కాటయాన్‌ల కార్యాచరణ శ్రేణి:

Na + , Mg 2+ , Al 3+ , Zn 2+ , Ni 2+ , Sn 2+ , Pb 2+, H+ , Cu 2+ , Ag +

_____________________________→

పెరిగిన ఆక్సీకరణ సామర్థ్యం

అయాన్ కార్యాచరణ శ్రేణి:

I - , Br - , Cl - , OH - , NO 3 - , CO 3 2- , SO 4 2-

←__________________________________

రికవరీ సామర్థ్యం పెరిగింది

కరుగుతున్న విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో ఎలక్ట్రోడ్లపై సంభవించే ప్రక్రియలు

(ఎలక్ట్రోడ్ల పదార్థం మరియు అయాన్ల స్వభావంపై ఆధారపడవద్దు).

1. యానోడ్ వద్ద అయాన్లు విడుదల చేయబడతాయి (ఒక m - ; ఓహ్-

A m - - m ē → A °; 4 OH - - 4ē → O 2 + 2 H 2 O (ఆక్సీకరణ ప్రక్రియలు).

2. కాథోడ్ వద్ద కాటయాన్‌లు విడుదల చేయబడతాయి (నేను n + , H + ), తటస్థ పరమాణువులు లేదా అణువులుగా మారడం:

Me n + + n ē → Me ° ; 2 H + + 2ē → H 2 0 (రికవరీ ప్రక్రియలు).

పరిష్కారాల విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో ఎలక్ట్రోడ్లపై సంభవించే ప్రక్రియలు

క్యాథోడ్ (-)

కాథోడ్ పదార్థంపై ఆధారపడదు; ఒత్తిడి శ్రేణిలో మెటల్ యొక్క స్థానం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది

ANODE (+)

యానోడ్ పదార్థం మరియు అయాన్ల స్వభావంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

యానోడ్ కరగనిది (జడమైనది), అనగా. నుండి తయారు చేయబడింది బొగ్గు, గ్రాఫైట్, ప్లాటినం, బంగారం.

యానోడ్ కరిగేది (క్రియాశీలమైనది), అనగా. నుండి తయారు చేయబడిందిక్యూ, ఆగ, Zn, ని, ఫెమరియు ఇతర లోహాలు (తప్పPt, ఔ)

1.మొదట, లోహ కాటయాన్‌లు తగ్గుతాయి, అవి తర్వాత ఒత్తిళ్ల శ్రేణిలో ఉంటాయిహెచ్ 2 :

Me n+ +nē → Me°

1. అన్నింటిలో మొదటిది, ఆక్సిజన్ లేని ఆమ్లాల అయాన్లు ఆక్సీకరణం చెందుతాయి (తప్పఎఫ్ - ):

A m- - mē → A°

అయాన్లు ఆక్సీకరణం చెందవు.

యానోడ్ యొక్క మెటల్ అణువులు ఆక్సీకరణం చెందుతాయి:

Me° - nē → Me n+

పురుషులు + కాటయాన్స్ పరిష్కారం లోకి వెళ్ళండి.

యానోడ్ ద్రవ్యరాశి తగ్గుతుంది.

మధ్యస్థ చర్య యొక్క 2.మెటల్ కాటయాన్స్, మధ్య నిలబడిఅల్ మరియు హెచ్ 2 , నీటితో ఏకకాలంలో పునరుద్ధరించబడతాయి:

Me n+ + nē →Me°

2H 2 O + 2ē → H 2 + 2OH -

2.ఆక్సోయాసిడ్ అయాన్లు (SO 4 2- , CO 3 2- ,..) మరియు ఎఫ్ - ఆక్సీకరణం చేయవద్దు, అణువులు ఆక్సీకరణం చెందుతాయిహెచ్ 2 ఓ :

2H 2 O - 4ē → O 2 +4H +

3. నుండి క్రియాశీల లోహాల కాటయాన్స్లి ముందు అల్ (కలిసి) తగ్గలేదు, కానీ అణువులు తగ్గుతాయిహెచ్ 2 ఓ :

2 H 2 O + 2ē →H 2 + 2OH -

3. క్షార ద్రావణాల విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, అయాన్లు ఆక్సీకరణం చెందుతాయిఓహ్- :

4OH - - 4ē → O 2 +2H 2 O

4. యాసిడ్ ద్రావణాల విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో, కాటయాన్స్ తగ్గుతాయి H+:

2H + + 2ē → H 2 0

మెల్ట్స్ యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ

వ్యాయామం 1. కరిగిన సోడియం బ్రోమైడ్ యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక పథకాన్ని గీయండి. (అల్గోరిథం 1.)

సీక్వెన్సింగ్

చర్యలను అమలు చేయడం

NaBr → Na + + Br -

K- (కాథోడ్): Na+,

A+ (యానోడ్): Br -

K + : Na + + 1ē → Na 0 (రికవరీ),

A + : 2 Br - - 2ē → Br 2 0 (ఆక్సీకరణ).

2NaBr = 2Na +Br 2

టాస్క్ 2. కరిగిన సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక పథకాన్ని గీయండి. (అల్గోరిథం 2.)

సీక్వెన్సింగ్

చర్యలను అమలు చేయడం

NaOH → Na + + OH -

2. సంబంధిత ఎలక్ట్రోడ్‌లకు అయాన్ల కదలికను చూపండి

K- (కాథోడ్): Na+,

A + (యానోడ్): OH -.

3. ఆక్సీకరణ మరియు తగ్గింపు ప్రక్రియల రేఖాచిత్రాలను గీయండి

K - : Na + + 1ē → Na 0 (రికవరీ),

A + : 4 OH - - 4ē → 2 H 2 O + O 2 (ఆక్సీకరణం).

4. కరిగిన క్షారాల విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక సమీకరణాన్ని సృష్టించండి

4NaOH = 4Na + 2H 2 O + O 2

టాస్క్ 3.కరిగిన సోడియం సల్ఫేట్ యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక పథకాన్ని గీయండి. (అల్గోరిథం 3.)

సీక్వెన్సింగ్

చర్యలను అమలు చేయడం

1. ఉప్పు విచ్ఛేదనం కోసం ఒక సమీకరణాన్ని సృష్టించండి

Na 2 SO 4 → 2Na + + SO 4 2-

2. సంబంధిత ఎలక్ట్రోడ్‌లకు అయాన్ల కదలికను చూపండి

K- (కాథోడ్): Na+

A+ (యానోడ్): SO 4 2-

K -: Na + + 1ē → Na 0 ,

A + : 2SO 4 2- - 4ē → 2SO 3 + O 2

4. కరిగిన ఉప్పు యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక సమీకరణాన్ని సృష్టించండి

2Na 2 SO 4 = 4Na + 2SO 3 + O 2

పరిష్కారాల విద్యుద్విశ్లేషణ

వ్యాయామం 1.జడ ఎలక్ట్రోడ్లను ఉపయోగించి సోడియం క్లోరైడ్ యొక్క సజల ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక పథకాన్ని గీయండి. (అల్గోరిథం 1.)

సీక్వెన్సింగ్

చర్యలను అమలు చేయడం

1. ఉప్పు విచ్ఛేదనం కోసం ఒక సమీకరణాన్ని సృష్టించండి

NaCl → Na + + Cl -

ద్రావణంలో సోడియం అయాన్లు తగ్గవు, కాబట్టి నీరు తగ్గుతుంది. క్లోరిన్ అయాన్లు ఆక్సీకరణం చెందుతాయి.

3. తగ్గింపు మరియు ఆక్సీకరణ ప్రక్రియల రేఖాచిత్రాలను గీయండి

K - : 2H 2 O + 2ē → H 2 + 2OH -

A + : 2Cl - - 2ē → Cl 2

2NaCl + 2H2O = H2 + Cl2 + 2NaOH

టాస్క్ 2.కాపర్ సల్ఫేట్ యొక్క సజల ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక పథకాన్ని గీయండి ( II ) జడ ఎలక్ట్రోడ్లను ఉపయోగించడం. (అల్గోరిథం 2.)

సీక్వెన్సింగ్

చర్యలను అమలు చేయడం

1. ఉప్పు విచ్ఛేదనం కోసం ఒక సమీకరణాన్ని సృష్టించండి

CuSO 4 → Cu 2+ + SO 4 2-

2. ఎలక్ట్రోడ్ల వద్ద విడుదలయ్యే అయాన్లను ఎంచుకోండి

కాపర్ అయాన్లు కాథోడ్ వద్ద తగ్గుతాయి. సజల ద్రావణంలో యానోడ్ వద్ద, సల్ఫేట్ అయాన్లు ఆక్సీకరణం చెందవు, కాబట్టి నీరు ఆక్సీకరణం చెందుతుంది.

3. తగ్గింపు మరియు ఆక్సీకరణ ప్రక్రియల రేఖాచిత్రాలను గీయండి

K - : Cu 2+ + 2ē → Cu 0

A + : 2H 2 O - 4ē → O 2 +4H +

4. సజల ఉప్పు ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం సమీకరణాన్ని సృష్టించండి

2CuSO 4 +2H 2 O = 2Cu + O 2 + 2H 2 SO 4

టాస్క్ 3.జడ ఎలక్ట్రోడ్లను ఉపయోగించి సోడియం హైడ్రాక్సైడ్ యొక్క సజల ద్రావణం యొక్క సజల ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక పథకాన్ని గీయండి. (అల్గోరిథం 3.)

సీక్వెన్సింగ్

చర్యలను అమలు చేయడం

1. క్షారాల విచ్ఛేదనం కోసం ఒక సమీకరణాన్ని సృష్టించండి

NaOH → Na + + OH -

2. ఎలక్ట్రోడ్ల వద్ద విడుదలయ్యే అయాన్లను ఎంచుకోండి

సోడియం అయాన్లు తగ్గించబడవు, కాథోడ్ వద్ద నీరు తగ్గుతుంది. హైడ్రాక్సైడ్ అయాన్లు యానోడ్ వద్ద ఆక్సీకరణం చెందుతాయి.

3. తగ్గింపు మరియు ఆక్సీకరణ ప్రక్రియల రేఖాచిత్రాలను గీయండి

K - : 2 H 2 O + 2ē → H 2 + 2 OH -

A + : 4 OH - - 4ē → 2 H 2 O + O 2

4.సజల క్షార ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక సమీకరణాన్ని గీయండి

2 H 2 O = 2 H 2 + O 2 , అనగా సజల క్షార ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ నీటి విద్యుద్విశ్లేషణకు తగ్గించబడుతుంది.

గుర్తుంచుకోండి.ఆక్సిజన్ కలిగిన ఆమ్లాల విద్యుద్విశ్లేషణ సమయంలో (H 2 SO 4, మొదలైనవి), స్థావరాలు (NaOH, Ca (OH) 2, మొదలైనవి) , క్రియాశీల లోహాలు మరియు ఆక్సిజన్ కలిగిన ఆమ్లాల లవణాలు(K 2 SO 4, మొదలైనవి) ఎలక్ట్రోడ్లపై నీటి విద్యుద్విశ్లేషణ జరుగుతుంది: 2 H 2 O = 2 H 2 + O 2

టాస్క్ 4.వెండితో చేసిన యానోడ్‌ను ఉపయోగించి వెండి నైట్రేట్ యొక్క సజల ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం ఒక పథకాన్ని గీయండి, అనగా. యానోడ్ కరిగేది. (అల్గోరిథం 4.)

సీక్వెన్సింగ్

చర్యలను అమలు చేయడం

1. ఉప్పు విచ్ఛేదనం కోసం ఒక సమీకరణాన్ని సృష్టించండి

AgNO 3 → Ag + + NO 3 -

2. ఎలక్ట్రోడ్ల వద్ద విడుదలయ్యే అయాన్లను ఎంచుకోండి

కాథోడ్ వద్ద వెండి అయాన్లు తగ్గుతాయి మరియు వెండి యానోడ్ కరిగిపోతుంది.

3. తగ్గింపు మరియు ఆక్సీకరణ ప్రక్రియల రేఖాచిత్రాలను గీయండి

K -: Ag + + 1ē→ Ag 0 ;

A+: Ag 0 - 1ē→ Ag +

4. సజల ఉప్పు ద్రావణం యొక్క విద్యుద్విశ్లేషణ కోసం సమీకరణాన్ని సృష్టించండి

Ag + + Ag 0 = Ag 0 + Ag + యానోడ్ నుండి కాథోడ్‌కు వెండిని బదిలీ చేయడానికి విద్యుద్విశ్లేషణ దిమ్మలమవుతుంది.