Электролиз пропионата калия


Электролиз солей карбоновых кислот | CHEMEGE.RU

Электролиз по Кольбе – это электролиз растворов солей карбоновых кислот. В ходе реакции образуются соответствующие алканы.

Например, рассмотрим электролиз водного раствора ацетата натрия CH3COONa. В водном растворе ацетат натрия практически полностью диссоциирует:

CH3COONa → CH3COO + Na+

При этом на катод притягиваются катионы натрия Na+ и молекулы воды H2O. Восстанавливаться на катоде будут молекулы воды, т.к. окислительные свойства ионов водорода превышают окислительные свойства катионов щелочных металлов:

K(-):     2H2O + 2e = H2 + 2OH

На аноде окисляются ацетат-ионы, а именно, атом углерода карбоксильной группы. При этом от карбоксильной группы остаются метильные радикалы, которые образуют газообразный этан.

A(+):    2CH3COO– — 2e = 2CO2 + CH3–CH3

Суммарное уравнение электролиза водного раствора ацетата натрия:

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

В общем виде получается:

2R–COONa + 2H2O → H2 + 2NaOH + 2CO2 + R–R

То есть при электролизе раствора пропионата калия образуется бутан:

2CH3CH2–COONa + 2H2O → H2 + 2NaOH + 2CO2 + CH3CH2–CH2CH3

 

Электролиз, подготовка к ЕГЭ по химии

Электролиз (греч. elektron - янтарь + lysis — разложение) - химическая реакция, происходящая при прохождении постоянного тока через электролит. Это разложение веществ на их составные части под действием электрического тока.

Процесс электролиза заключается в перемещении катионов (положительно заряженных ионов) к катоду (заряжен отрицательно), и отрицательно заряженных ионов (анионов) к аноду (заряжен положительно).

Итак, анионы и катионы устремляются соответственно к аноду и катоду. Здесь и происходит химическая реакция. Чтобы успешно решать задания по этой теме и писать реакции, необходимо разделять процессы на катоде и аноде. Именно так и будет построена эта статья.

Катод

К катоду притягиваются катионы - положительно заряженные ионы: Na+, K+, Cu2+, Fe3+, Ag+ и т.д.

Чтобы установить, какая реакция идет на катоде, прежде всего, нужно определиться с активностью металла: его положением в электрохимическом ряду напряжений металлов.

Если на катоде появился активный металл (Li, Na, K) то вместо него восстанавливаются молекулы воды, из которых выделяется водород. Если металл средней активности (Cr, Fe, Cd) - на катоде выделяется и водород, и сам металл. Малоактивные металлы выделяются на катоде в чистом виде (Cu, Ag).

Замечу, что границей между металлами активными и средней активности в ряду напряжений считается алюминий. При электролизе на катоде металлы до алюминия (включительно!) не восстанавливаются, вместо них восстанавливаются молекулы воды - выделяется водород.

В случае, если на катод поступают ионы водорода - H+ (например при электролизе кислот HCl, H2SO4) восстанавливается водород из молекул кислоты: 2H+ - 2e = H2

Анод

К аноду притягиваются анионы - отрицательно заряженные ионы: SO42-, PO43-, Cl-, Br-, I-, F-, S2-, CH3COO-.

При электролизе кислородсодержащих анионов: SO42-, PO43- - на аноде окисляются не анионы, а молекулы воды, из которых выделяется кислород.

Бескислородные анионы окисляются и выделяют соответствующие галогены. Сульфид-ион при оксилении окислении серу. Исключением является фтор - если он попадает анод, то разряжается молекула воды и выделяется кислород. Фтор - самый электроотрицательный элемент, поэтому и является исключением.

Анионы органических кислот окисляются особым образом: радикал, примыкающий к карбоксильной группе, удваивается, а сама карбоксильная группа (COO) превращается в углекислый газ - CO2.

Примеры решения

В процессе тренировки вам могут попадаться металлы, которые пропущены в ряду активности. На этапе обучения вы можете пользоваться расширенным рядом активности металлов.

Теперь вы точно будете знать, что выделяется на катоде ;-)

Итак, потренируемся. Выясним, что образуется на катоде и аноде при электролизе растворов AgCl, Cu(NO3)2, AlBr3, NaF, FeI2, CH3COOLi.

Иногда в заданиях требуется записать реакцию электролиза. Сообщаю: если вы понимаете, что образуется на катоде, а что на аноде, то написать реакцию не составляет никакого труда. Возьмем, например, электролиз NaCl и запишем реакцию:

NaCl + H2O → H2 + Cl2 + NaOH

Натрий - активный металл, поэтому на катоде выделяется водород. Анион не содержит кислорода, выделяется галоген - хлор. Мы пишем уравнение, так что не можем заставить натрий испариться бесследно :) Натрий вступает в реакцию с водой, образуется NaOH.

Запишем реакцию электролиза для CuSO4:

CuSO4 + H2O → Cu + O2 + H2SO4

Медь относится к малоактивным металлам, поэтому сама в чистом виде выделяется на катоде. Анион кислородсодержащий, поэтому в реакции выделяется кислород. Сульфат-ион никуда не исчезает, он соединяется с водородом воды и превращается в серую кислоту.

Электролиз расплавов

Все, что мы обсуждали до этого момента, касалось электролиза растворов, где растворителем является вода.

Перед промышленной химией стоит важная задача - получить металлы (вещества) в чистом виде. Малоактивные металлы (Ag, Cu) можно легко получать методом электролиза растворов.

Но как быть с активными металлами: Na, K, Li? Ведь при электролизе их растворов они не выделяются на катоде в чистом виде, вместо них восстанавливаются молекулы воды и выделяется водород. Тут нам как раз пригодятся расплавы, которые не содержат воды.

В безводных расплавах реакции записываются еще проще: вещества распадаются на составные части:

AlCl3 → Al + Cl2

LiBr → Li + Br2

© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2020

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Электролиз продуктов йодида калия

Исследование электролиза продуктов иодида калия (KI)

S.No. Содержание II Стр. №
I. Теория 4
II. Процедура 8
III. Наблюдение 9
IV. Меры предосторожности 10
В. Заключение 10
VI. Библиография 11

ТЕОРИЯ

Электролизный-

Он определяется как процесс разложения электролита при прохождении электричества через его водный раствор или расплавленное (сплавленное) состояние.

Механизм электролиза-

Каждый раз, когда электролит растворяется в воде или берется в расплавленном состоянии, электролит диссоциирует с образованием положительно и отрицательно заряженных ионов. При прохождении электрического тока положительно заряженные ионы движутся к катоду и, следовательно, называются катионами, тогда как отрицательно заряженные ионы движутся к аноду и, следовательно, называются анионами. Достигнув своих электродов, ионы теряют заряд и становятся нейтральными. Катионы принимают электроны от катода, чтобы стать нейтральными частицами.Таким образом, окисление происходит на аноде, в то время как восстановление происходит на аноде. Преобразование ионов в нейтральные частицы на соответствующих электродах называется первичным изменением. Продукт, образовавшийся в результате первичного изменения, может быть собран как таковой, или он может быть подвергнут вторичному изменению для формирования конечных продуктов.

Количественные аспекты электролиза-

Майкл Фарадей был первым ученым, описавшим количественные аспекты электролиза.

Законы электролиза Фарадея-

Первый закон: -

Степень химической реакции, которая происходит на любом электроде во время электролиза током, пропорциональна количеству электричества, прошедшего через электролит (раствор или расплав).

Второй закон: -

Количество различных веществ, выделяемых одним и тем же количеством электричества, проходящего через раствор электролита, пропорционально их химическому эквивалентному весу (атомная масса металла - количество электронов, необходимое для восстановления катионов).

Продукты электролиза -

Продукты электролиза зависят от природы материала и типа используемых электродов. Если электрод инертен, он не участвует в химической реакции и действует только как источник или приемник электронов.С другой стороны, если электрод является реактивным, он участвует в реакции электрода. Таким образом, продукты электролиза могут быть разными для реактивного и инертного электродов. Продукты электролиза зависят от различных окислителей и восстановителей, присутствующих в электролитической ячейке, и их стандартных электродных потенциалов. Более того, некоторые из электрохимических процессов, хотя и осуществимы, настолько медленны кинетически, что при более низких напряжениях они, кажется, не имеют места, и необходимо прикладывать дополнительный потенциал (называемый перенапряжением), что затрудняет такие процессы.

Вовлеченные реакции: -

При электролизе водного раствора KI ионы I окисляются на аноде преимущественно до молекул воды. Возможные реакции на аноде следующие: -

2 I - (водн.) I 2 (г) + 2 e - ………… (1)

2 H 2 O (л) 4 H + (водн.) + O 2 + 4e - …………. (2)

Реакция (1) протекает предпочтительнее реакции (2) из-за стандартного значения электродного потенциала следующей реакции.

I 2 (г) + 2 e - 2 I - (водн.) ………… (3)

E o / В = + 0,53 В

4 H + (вод.) + O 2 (г) + 2e - 2 H 2 O (л) ………… (4)

E o / В = + 1,53 В

Возможные катодные реакции:

К + (водн.) + E - К (т) ………… .. (5)

E o / вольт = - 2.92В

2 H 2 O (л) + 2e - H 2 (г) + 2 OH - (водн.) ………… .. (6)

E o / В = - 0,83 В

E o значение реакции восстановления (5) намного меньше, чем значение реакции (6). Таким образом, реакция (6) протекает конкурентно по сравнению с реакцией (5) на катоде. Таким образом, фиолетовый цвет анода обусловлен образованием йода и его последующей реакцией с крахмалом. Розовый цвет на катоде обусловлен образованием ионов OH -, которые также сделать раствор щелочным.Ионы OH - придают розовую окраску с фенолфталеином.

Процедура

Приготовьте 0,1 М раствор йодида калия. Закрепите U-образную трубку на подставке и вставьте два графитовых электрода в оба конца U-образной трубки через пробки. Соберите аппарат, как показано на рисунке. Возьмите около 30 мл 0,1 М раствора йодида калия в стакан на 100 мл, добавьте пять или шесть капель раствора фенолфталеина и пять-шесть капель свежеприготовленного раствора крахмала. Перемешайте раствор и перенесите его в электролизер - трубку с графитовыми электродами.Пропустите электрический ток через электролит и наблюдайте за появлением цвета. На катоде появляется розовый цвет, а на аноде - фиолетовый. На поверхности катода также происходит образование пузырьков.

Наблюдения

ТЕСТОВЫЕ РЕШЕНИЯ НАБЛЮДЕНИЯ ВЫВОД
Водный раствор йодида калия с пятью каплями фенолфталеина и пятью каплями раствора крахмала. На аноде фиолетового цвета.

На катоде:

(i) Розовый цвет

(ii) Образование пузырей

Выделен свободный йод.

(i) ОН - образуется ион

(ii) Выделение водорода

Меры предосторожности

1) Оба электрода должны быть неплотно закреплены в U-образной трубке, чтобы обеспечить выход выделяющихся газов.

2) Перед использованием электроды необходимо очистить.

Заключение

При электролизе водного раствора иодида калия ионы I - окисляются на аноде преимущественно до молекул воды. Фиолетовый цвет на аноде обусловлен йодом. Розовый цвет на катоде обусловлен образованием ионов OH - , которые делают раствор щелочным. Ионы OH - придают фенолфталеину розовую окраску.

БИБЛИОГРАФИЯ

  • NCERT ХИМИЯ XII
  • ENCARTA ENCYCLOPEDIA 2009

Вы можете найти другие проекты по химии здесь .


.

Пропионат калия

Пропионат калия


Подготовлено на 49-м заседании JECFA (1997 г.)
заменяет спецификации, подготовленные на 44-м заседании JECFA (1995 г.),
опубликовано в Приложении 3 к FNP 52 (1995 г.)

СИНОНИМЫ

Пропаноат калия, ИНС № 283

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Химическое название

Пропионат калия

С.ТАК КАК. номер

327-62-8

Химическая формула

C 3 H 5 KO 2

Структурная формула

CH 3 CH 2 COO - K +

Формула веса

112,17

Анализ

Не менее 99.0% на сушеной основе

ОПИСАНИЕ

Белые или бесцветные кристаллы

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Консервант, антиплесень и антикоррозийное средство

ХАРАКТЕРИСТИКИ

ИДЕНТИФИКАЦИЯ

Растворимость

Легко растворим в воде, растворим в этаноле

Положительный тест на калий

Проходит тест

Положительный результат на пропионат

Нагрейте образец серной кислотой.Образовавшуюся пропионовую кислоту можно узнать по ее запаху.

Положительный тест на щелочную соль органической кислоты

Зажигают образец при относительно низкой температуре. Щелочной остаток вскипает от кислоты.

PURITY

Потери при сушке

Не более 4% (105 °, 2ч)

Нерастворимые в воде вещества

Не более 0.1%
См. Описание в разделе ТЕСТЫ

pH

7,5 - 10,5 (1 из 10 солнечных)

Утюг

Не более 30 мг / кг
Тест 0,5 г образца, как описано в тесте на предельные значения, с использованием 1,5 мл стандартного раствора железа (15 мкг) в контроле.

Свинец

Не более 5 мг / кг
Приготовьте раствор образца в соответствии с указаниями для органических соединений в предельном тесте, используя 5 мг иона свинца (Pb) в контроле.

ИСПЫТАНИЯ

ИСПЫТАНИЯ НА ЧИСТОТУ

Нерастворимые в воде вещества

Взвешивают 5 г образца с точностью до мг, переносят в стакан емкостью 100 мл и добавляют 50 мл воды. Перемешивайте, пока весь образец не растворится полностью. Фильтруют через тигель Гуча, тарированный с точностью ± 0,2 мг. Промойте стакан 20 мл воды.Сушите тигель с его содержимым в печи с температурой 60 ° до постоянного веса. Охладите в эксикаторе, взвесьте и рассчитайте в процентах.

МЕТОД АНАЛИЗА

Взвешивают с точностью до мг 3 г образца, предварительно высушенного при 105 ° в течение 2 ч, в перегонную колбу и добавляют 200 мл 50% фосфорной кислоты. Прокипятить 2 ч и собрать дистиллят. Во время перегонки поддерживайте объем в колбе примерно на 200 мл, добавляя воду с помощью капельной воронки.Дистиллят титруют 1 н. Гидроксидом натрия, используя фенолфталеин TS в качестве индикатора. Каждый мл IN гидроксида натрия соответствует 112,17 мг C 3 H 5 KO 2 .


,

% PDF-1.4 % 680 0 объект > endobj Xref 680 45 0000000016 00000 н. 0000002171 00000 н. 0000002330 00000 н. 0000002868 00000 н. 0000003346 00000 п. 0000003871 00000 н. 0000004522 00000 н. 0000005173 00000 п. 0000005780 00000 н. 0000006305 00000 н. 0000006419 00000 н. 0000006531 00000 н. 0000006953 00000 п. 0000007336 00000 н. 0000007788 00000 н. 0000008694 00000 п. 0000008994 00000 н. 0000009021 00000 н. 0000009152 00000 п. 0000010015 00000 п. 0000010767 00000 п. 0000011446 00000 п. 0000011624 00000 п. 0000011804 00000 п. 0000012021 00000 п. 0000012736 00000 п. 0000012915 00000 п. 0000014044 00000 п. 0000014897 00000 п. 0000015812 00000 п. 0000021385 00000 п. 0000024309 00000 п. 0000032923 00000 п. 0000032993 00000 п. 0000033077 00000 п. 0000036037 00000 п. 0000036298 00000 п. 0000036459 00000 п. 0000036578 00000 п. 0000040930 00000 п. 0000041213 00000 п. 0000078927 00000 н. 0000078966 00000 п. 0000001979 00000 п. 0000001196 00000 н. прицеп ] / Предыдущее 198189 / XRefStm 1979 >> startxref 0 %% EOF 724 0 объект > поток hb``b``f`c`` = Ȁ

.

Смотрите также