Меню

Расплавленный хлорид калия проводит электрический ток

Расплавленный хлорид калия проводит электрический ток

Вопрос по химии:

Помогите, пожалуйста!
Хлорид калия расплавили и пропустили через расплав электрический ток. Полученное вещество имеющее старинное название «потафиум» , растворили в воде, в результате чего едкое кали.Через полученный раствор пропустили углекислый газ,раствор выпарили, в результате чего получили потаж. Приведите формулы всех упомянутых веществ и соответствующие уравнения реакций

Ответы и объяснения 1

Электролиз хлорид калия:
КCl→ K⁺ + Cl⁻
на аноде:
2Cl⁻ -2e → Cl₂↑
на катоде:
2K⁺ + 2e → 2K — это есть и потафиум
2K + 2H₂O = 2KOH + H₂↑,
2KOH + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O
K₂CO₃ — это поташ, KOH — это едкое кали или гидроксид калия, а выделившийся на катоде металл калий — это потафиум.

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Химия.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются.

Источник

Расплавленный хлорид калия проводит электрический ток

Восстановить химический элемент — это значит доставить его атомам или ионам электроны. Окислить элемент — это значит отщепить от его атомов или ионов электроны. То и другое можно осуществить не только при помощи обычных химических реакций, но и действием электрического тока. Нальем в U-образную трубку (рис. 5) раствор хлорида меди (II), погрузим в каждое колено угольный электрод и присоединим оба электрода проводами к аккумулятору. Электрод, служивший катодом, будет покрываться слой за слоем красной металлической медью, а на аноде будет выделяться свободный хлор, обнаруживаемый по запаху. При действии электрического тока происходит химическая реакция — хлорид меди (II) разлагается на медь и хлор:

Рис. 5. Прибор для электролиза
Рис. 5. Прибор для электролиза

Рассмотрим, что при этом происходит с точки зрения электронной теории. Аккумулятор, действуя наподобие «электронного насоса», как бы перекачивает электроны из одного электрода в другой. Электрод, из которого электроны «выкачиваются», заряжается положительно и становится анодом; электрод, в который электроны «накачиваются», заряжается отрицательно и становится катодом.

Хлорид меди (II) в растворе диссоциирован на ионы меди и ионы хлора:

Беспорядочное движение ионов при включении тока становится направленным. Положительно заряженные ионы меди направляются к отрицательно заряженному электроду — катоду, а отрицательно заряженные ионы хлора — к положительно заряженному — аноду. Достигнув катода, ионы меди захватывают от него электроны, т. е. восстанавливаются, превращаясь в электронейтральные атомы меди:

Cu 2+ +2 = Cu 0 (3)

На поверхности катода отлагается металлическая медь. (То же самое, очевидно, будет происходить на катоде при замене в растворе хлорида меди (II) любой другой растворимой солью меди.) Анионы хлора, достигнув анода, наоборот, отдают по одному электрону, т. е. окисляются и тоже превращаются из ионов в электронейтральные атомы, которые, соединяясь попарно, образуют молекулы свободного хлора:

Читайте также:  Что такое расчетный ток короткого замыкания

Сl — — = Сl 0 , Сl + Сl = Сl2 (4)

(Очевидно, что то же самое будет происходить на аноде, если в растворе хлорид меди (II) заменить любым другим растворимым хлоридом.)

Если теперь просуммировать левые и правые части уравнений 2, 3, и 4, то получим приведенное выше итоговое уравнение 1 (проверьте!).

Окислительно-восстановительные реакции под действием электрического тока называются электролизом. Прохождение электрического тока через растворы или расплавы электролитов всегда сопровождается электролизом: на катоде происходит восстановление, на аноде — окисление.

Подвергнем теперь электролизу в той же U-образной трубке вместо раствора хлорида меди (II) раствор иодида калия, добавив в одно колено трубки, куда будет погружен катод, раствор фенолфталеина, а в другое, куда будет погружен анод, раствор крахмала. По включении тока отрицательный электрод — катод — покроется пузырьками газа — это водород. Раствор вблизи катода окрасится в малиновый цвет: в нем появилась щелочь, очевидно, едкое кали КОН. А около анода раствор окрасится в синий цвет, значит, здесь выделился свободный иод. Таким образом, при электролизе водного раствора иодида калия мы получаем три продукта: на катоде водород и едкое кали, на аноде — свободный иод.

Почему же в этом случае, в отличие от электролиза раствора хлорида меди (II), на катоде выделяется не металл (калий), а водород?

Иодид калия диссоциирует на ионы калия К + и ионы иода I — :

Диссоциирует на ионы, хотя и в ничтожной степени и вода:

H2O H + + OH —

Поэтому в растворе присутствуют четыре вида ионов: катионы калия К + и водорода Н + и анионы иода I — и гидроксила ОН — . В проведении тока раствором участвуют все содержащиеся в нем ионы, но главным образом, те, концентрация которых велика: в нашем случае ионы калия и иода. Разряжаются же на электродах те ионы, разрядка которых требует меньшей затраты энергии, хотя бы концентрация их в растворе была мала. Ионы иода легче отдают электроны, чем ионы гидроксила. Поэтому на аноде отдают электроны, т. е. окисляются, ионы иода:

2I — — 2 = 2I 0 ; 2I 0 = I2

Принимают же электроны легче ионы водорода, чем ионы калия. Поэтому ионы калия, направляющиеся при электролизе к катоду, будут скапливаться у катода, но разряжаться на нем не будут. Захватывать электроны, т. е. восстанавливаться, будут ионы водорода:

2Н + + 2 = 2Н 0 ; 2Н 0 = Н2

Соединяясь попарно, атомы водорода образуют молекулы Н2.

Концентрация ионов водорода в нашем растворе очень мала. Но их убыль у катода в результате разрядки тотчас восполняется расщеплением новых и новых молекул воды на ионы Н + и ОН — , вследствие чего разрядка ионов Н + на катоде идет безостановочно. Одновременно вблизи катода происходит накопление ионов гидроксила.

Суммарно электролиз водного раствора иодида калия можно выразить уравнением:

При электролизе водных растворов бескислородных кислот и их солей (кроме НF) на аноде окисляются ионы кислотного остатка, а при электролизе водных растворов высших кислородных кислот и их солей ионы гидроксида.

Из изложенного можно сделать следующие выводы. Электролизу подвергаются только электролиты. Образующим их ионам предварительно должна быть обеспечена свободная подвижность. Это достигается двумя способами: электролит должен быть либо растворен в воде, либо расплавлен.

Электролиз растворов электролитов проводить легче, чем электролиз их расплавов, так как электролиты — соли и щелочи — плавятся при очень высоких температурах. Но не всякий элемент может быть получен в свободном состоянии электролизом водных растворов его соединений. Очевидно, что таким путем нельзя получить, например, щелочные металлы. В таких случаях прибегают к электролизу расплавов.

  1. Разберите, из каких процессов слагается электролиз водных растворов: а) иодистоводородной кислоты, б) хлорида калия.
  2. В раствор хлорида никеля (II) NiCl2 погрузили стальное изделие и угольный стержень. Изделие присоединили проводником к отрицательному полюсу аккумулятора, а стержень — к положительному. Изделие покрылось слоем никеля. Разберите, из каких процессов слагается электролиз. Каков его практический результат?
  3. Посредством электролиза водного раствора хлорида натрия в промышленности получаются три ценных продукта. Какие именно? (Составьте схему электролиза по примеру схемы для иодида калия.)
Читайте также:  Проходит ли ток через пластмасс

Источник

Расплавленный хлорид калия проводит электрический ток

Вопрос по химии:

Помогите, пожалуйста!
Хлорид калия расплавили и пропустили через расплав электрический ток. Полученное вещество имеющее старинное название «потафиум» , растворили в воде, в результате чего едкое кали.Через полученный раствор пропустили углекислый газ,раствор выпарили, в результате чего получили потаж. Приведите формулы всех упомянутых веществ и соответствующие уравнения реакций

Ответы и объяснения 1

Электролиз хлорид калия:
КCl→ K⁺ + Cl⁻
на аноде:
2Cl⁻ -2e → Cl₂↑
на катоде:
2K⁺ + 2e → 2K — это есть и потафиум
2K + 2H₂O = 2KOH + H₂↑,
2KOH + CO₂ = K₂CO₃ + H₂O
K₂CO₃ — это поташ, KOH — это едкое кали или гидроксид калия, а выделившийся на катоде металл калий — это потафиум.

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

  • Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
  • Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
  • Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

  • Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
  • Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
  • Использовать мат — это неуважительно по отношению к пользователям;
  • Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.
Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Химия.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи — смело задавайте вопросы!

Химия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука о веществах, их составе и строении, их свойствах, зависящих от состава и строения, их превращениях, ведущих к изменению состава — химических реакциях, а также о законах и закономерностях, которым эти превращения подчиняются.

Источник



Электропроводность расплавленных солей

Для промышленного электролиза расплавленных солей при составлении электролита подбирают возможно более электропроводящие смеси солей, так как это позволяет увеличить силу тока в электролизере, не повышая напряжения.

Большинство расплавленных солей хорошо проводят электрический ток. Имеющиеся исключения (AlCl3, SiCl4, TiCl4) обусловлены наличием гомеополярной связи.

Электропроводность расплавленных солей намного выше проводимости водных растворов (табл.14.1) и, например, для смеси KCl + TiCl3 при 800°С достигает 100 – 500 Ом -1 ·м -1 , в то время, как удельная электропроводность водного раствора хлорида калия не превышает 30 Ом -1 ·м -1 .

С повышением температуры расплава подвижность ионов увеличивается и возрастает проводимость, однако зависимость проводимости от температуры нелинейна и характеризуется уравнением высшего порядка:

k = k[1 + α(tt) + β(tt) 2 …] (14.1)

Электропроводность смеси солей не подчиняется закону аддитивности. Она зависит от взаимодействия компонентов.

С увеличением вязкости возрастает сопротивление движению ионов в расплавах. Так как перенос тока и вязкость электролитов обусловлены движением ионов, то значения электрического сопротивления и вязкости оказываются взаимосвязанными. Для растворов известно правило Вальдена – Писаржевского о постоянстве в широком диапазоне температур произведения электропроводности на вязкость при бесконечном разбавлении раствора. В случае расплавов, при постоянной температуре:

k k ·η = const, (14.2)

Читайте также:  Исследование характеристики источника тока

где η – кинематическая вязкость, а k = 1,8 2,8 и зависит от типа соли.

Удельная электропроводность (k, Ом -1 ·м -1 ) некоторых расплавленных щелочей и солей при температуре, близкой к точке плавления

Соединение t,°C k·10 -2 Соединение t,°C k ·10 -2
LiCl NaCl KCl RbCl CsCl NaF KF NaBr NaI KI AlCl3 NaNO3 KNO3 SnCl2 5,86 3,54 2,42 1,49 1,14 4,01 4,14 3,06 2,56 1,39 0,56·10 -6 0,997 0,666 0,780 PbCl2 BiCl3 AgCl ZnCl2 CaCl2 NaOH KOH K2SO4 LiNO3 AgNO3 CaCl2 MgCl2 Na3AlF6 1,478 0,406 3.910 0,0024 1,878 2,380 2,520 1,840 0,967 0,817 2,020 1,700 2,67

Электродное равновесие в расплавах.

На положение металла в ряду напряжений влияют ионный состав расплава и температура. В связи с отсутствием единого растворителя, который имеется в водных растворах для расплавов невозможно построить единый ряд напряжений металлов. Такие ряды можно построить для расплавов и для индивидуальных солей металлов, имеющих общий ион, или для металлов в расплавах определенного ионного состава. При переходе от одного типа анионов к другому и в зависимости от температуры в некоторых случаях изменяется положение металла в ряду напряжений. В табл. 14.2 приведены электрохимические ряды металлов в различных расплавленных средах.

Потенциалы отдельных электродов в расплавленных электролитах измеряются с помощью подбираемых для каждого расплава электродов сравнения. В качестве электродов сравнения наиболее часто применяют хлорный электрод или электроды, обратимые по отношению к ионам металлов (свинцовый, серебряный, платиновый и др.).

Так же, как и в водных растворах, кинетика электродных процессов обусловлена несколькими видами поляризации. Причины возникновения этих поляризаций и их сущность такие же, как и в водных растворах.

Особенность электролиза индивидуальной расплавленной соли при применении жидкого катода из расплавленного металла заключается в том, что концентрационная поляризация вследствие высокой подвижности ионов практически отсутствует, отсутствуют и затруднения, связанные с электрокристаллизацией. Электрохимическое перенапряжение очень мало, так как токи обмена в расплавах для всех металлов велики и составляют 5 – 33 кА/м 2 (0,5 – 3,3 А/см 2 ) (в водных растворах i = 10 -3 – 10 -7 А/см 2 ). Поэтому отклонение потенциала от равновесного значения обычно мало (от 2 до 30 мВ).

В случае смеси солей наблюдается концентрационная поляризация, обусловленная наличием других ионов, которые могут снизить концентрацию основного иона в приэлектродном слое. В некоторых случаях отмечается предельный ток по основному иону и начало разряда более отрицательного иона соли – добавки.

Электрохимические ряды металлов в расплавленных средах

Растворители Температура, °С Электрохимические ряды
Индивидуальные фториды NaF – KF Na3AlF6 Индивидуальные хлориды LiCl – KCl NaCl – KCl Индивидуальные бромиды Индивидуальные иодиды Ba, Sr, Ca, Na, K, Mg, Li, Al, Mn, Cr, Co, Ni, Fe, Cu, Ag Na, Mg, Li, Al, Mn, Zn, Cd, Ce, Pb, Co, Ni, Bi Al, Mn, Cr, Nb, W, Fe, Co, Mo, Ni, Cu, Ag Ba, Sr, K, Li, Na, Ca, La, Mg, Th, Be, Mn, Al, Zn, Cd, Pb, Sn, Ni, Co, Hg, Bi, Sb Li, La, Ce, Mg, Th, Mn, U, Zr, Al, Be, Ta, Tl, Zn, W, Cd, Mo, V, Co, Ni, Ag, Sb, Bi, Cu, Pd, Pt Mg, Th, U, Mn, Al, Zr, Ti, Zn, Cr, Fe, Pb, Sn, Co, Cu, Ni, Ag, Pb, Pt, Au Ba, K, Sr, Li, Na, Ca, Mg, Mn, Fe, Al, Zn, Cd, Pb, Sn, Ag, Cu, Co, Hg, Bi, Sb Na, Mg, Mn, Zn, Cd, Al, Ag, Sn, Pb, Cu, Bi, Hg, Co, Sb

Дата добавления: 2017-01-29 ; просмотров: 1854 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник