Электролиз раствора йодида калия


Эксперимент по химии: Электролиз раствора йодида калия

<< Общая химия

Электролиз раствора йодида калия

Описание.

Распад химических веществ под действием электрического тока называется электролизом. Электролиз йодида калия происходит с образованием щелочи, водорода (на катоде) и йода (на аноде):

2КI + 2H2O → (электролиз) 2KOH + I2 + H2

Для проведения опыта приготавливается электролизер и две пробирки с раствором иодида калия.

В первую пробирку (для катода) добавляется фенолфталеин для определения щелочной среды. Во вторую (для анода) добавляется крахмал для качественной реакции на йод.

Пробирки помещаются на электроды, и подключается ток. При пропускании тока через раствор на катоде наблюдается выделение водорода – раствор с фенолфталеином приобретает малиновый цвет, так как образовалась щелочь KOH. На аноде выделился йод, который окрасил крахмальный раствор в синий цвет.

Мы видим, как при электролизе раствора йодида калия происходит образование гидроксида калия, йода и водорода.

 

% 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 п. 0000078966 00000 п. 0000001979 00000 п. 0000001196 00000 н. прицеп ] / Пред. 198189 / XRefStm 1979 >> startxref 0 %% EOF 724 0 объект > поток hb``b``f`c`` = Ȁ

.

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 с катода, чтобы стать нейтральными частицами.Таким образом, окисление происходит на аноде, тогда 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, являются настолько медленными кинетически, что при более низких напряжениях они, кажется, не имеют места, и необходимо прикладывать дополнительный потенциал (так называемое перенапряжение), 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 сделайте 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 анода обусловлен йодом. Розовый цвет на катоде обусловлен образованием ионов OH - , которые делают раствор щелочным. Ионы OH - придают розовую окраску с фенолфталеином.

БИБЛИОГРАФИЯ

  • NCERT ХИМИЯ XII
  • ENCARTA ENCYCLOPEDIA 2009

Вы можете найти другие проекты по химии здесь .


.

Опишите электролиз йодида калия в воде. Включите общую сбалансированную химическую реакцию и электродные реакции

Общая реакция: 2I - (водн.) + 2H 2 O (l) -> I 2 (водн.) + H 2 (g) + 2OH - (водн.) , анодная реакция 2I - (водн.) -> I 2 (водн.) + 2e - , а катодная реакция 2H + (водн.) + 2e - -> H 2 (g) . В водном растворе йодид калия, ионное твердое вещество KI, диссоциирует на ионы K + и I - (ионы K + не показаны на схемах реакций, поскольку они не участвуют в реакциях, хотя они присутствуют). Сама вода также находится в равновесии между H 2 O и H + и OH - . Отрицательные ионы I - и OH - оба притягиваются к положительному аноду, но иодид-ион присутствует в большем количестве, поэтому доминирующей анодной реакцией является окисление иодида до йода.Это можно наблюдать по образованию коричневатого вещества вокруг анода. Если это проверить с раствором крахмала, он станет черным, указывая на то, что коричневое вещество представляет собой йод. Точно так же отрицательные ионы K + и H + притягиваются к отрицательному катоду, но, хотя ионы K + более многочисленны, доминирующей катодной реакцией является восстановление протонов до газообразного водорода. Реакцию можно наблюдать по шипу на катоде, когда газообразный водород выделяется.Поскольку газообразный водород теряется из системы, раствор становится щелочным из-за относительного избытка гидроксид-ионов в растворе. Это можно проверить с помощью индикатора pH, такого как фенолфталеин розовый. Эта реакция происходит чаще, чем восстановление калия частично, потому что восстановление ионов калия приведет к образованию металлического калия, который немедленно вступит в реакцию с водой, снова окисляясь до гидроксида калия и газообразного водорода. Чистая реакция такая же.

,

Смотрите также