При электролизе водного раствора иодида калия на аноде образуется


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. трейлер ] / 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 .


.

Что такое электролиз концентрированного хлорида калия в водных растворах?

Химия
Наука
  • Анатомия и физиология
  • Астрономия
  • Астрофизика
  • Биология
  • Химия
  • наука о планете Земля
  • Наука об окружающей среде
  • Органическая химия
  • Физика
.

PPT - Электролиз водных растворов PowerPoint Presentation, скачать бесплатно

  • Электролиз водных растворов

  • Электролиз водных растворов Водные растворы - это растворы в воде. Вода - очень слабый электролит. Он очень слабо ионизируется с образованием ионов водорода и гидроксид-ионов. h3O (l) H + (aq) + OH- (aq) Растворы, следовательно, всегда содержат ионы H + и OH-. Всякий раз, когда у вас есть вода, вы должны учитывать эти ионы, а также ионы в соединении, которое вы подвергаете электролизу.

  • Предпочтительный разряд ионов При электролизе соединений, содержащих более одного типа анионов или катионов, один тип ионов будет выделяться предпочтительнее другого. Это известно как преимущественный разряд ионов.

  • Факторы, влияющие на преимущественный разряд ионов 1. Положение иона в электрохимическом ряду. Ионы, расположенные ниже в электрохимическом ряду, разряжаются, а не те, которые находятся выше них.Это верно как для катионов, так и для анионов. Пример: если раствор содержит ионы Cu2 +, они будут разряжаться, а не ионы H +. Но если раствор содержит Na +, ионы H + будут разряжаться, а не ионы Na +.

  • 2. Концентрация водного раствора. Концентрация раствора влияет на то, какие ионы предпочтительно разряжаются. Существует тенденция к ускорению разряда наиболее концентрированных присутствующих ионов.Это правило концентрации действительно применяется только при сравнении анионов, особенно в растворах, содержащих галогенид-ионы (Cl-, Br-, I-), и обычно не применяется к катионам.

  • 3. Тип электродов: активные и инертные электродов. Тип электродов, выбранных для электролиза, также влияет на реакции, происходящие на электродах, особенно на аноде. Инертные и активные электроды можно отличить по тому факту, что инертные электроды не принимают участия в химической реакции, в отличие от активных электродов.Примером активного электрода является медь, тогда как графит и платина являются примерами инертных электродов.

  • Электролиз концентрированного раствора хлорида натрия

  • На катоде: Раствор содержит Na + (водн.) И H + (водн.), И оба они притягиваются к отрицательному катоду. H + (водный раствор) разряжается, потому что гораздо легче убедить ион водорода принять электрон, чем ион натрия. Каждый образованный атом водорода соединяется с другим, образуя молекулу водорода.2H + (водн.) + 2e-® h3 (g)

  • На аноде: Cl- (водн.) И OH- (водн.) Притягиваются положительным анодом. Ион гидроксида немного легче разрядить, чем ион хлора, но особой разницы нет. В растворе присутствует гораздо больше ионов хлора, поэтому в основном они разряжаются. 2Cl- (aq) ® Cl2 (g) + 2e-

  • Электролиз разбавленного раствора хлорида натрия В разбавленном растворе меньше хлорид-ионов и образуется другой продукт.Вода немного ионизируется, давая ионы водорода (H +) и ионы гидроксида (OH-). В разбавленном растворе на аноде выделяются ионы гидроксида. Ионы гидроксида превращаются в воду и газообразный кислород. На аноде (+) газообразный кислород исчезает.

  • Положение ионов в электрохимическом ряду Положение иона в ряду говорит нам, какими будут вероятные продукты электролиза. Карбонат-ион Эти ионы не разряжаются, вместо них мы получаем нитрат-ион.Сульфат-ион. Гидроксид-ионы из галогенов выводятся из воды (в концентрированном виде), а ионы хлорид-галогенидов остаются в растворе. Бромид йодид

  • Сводка по электролизу растворов с использованием угольных электродов Если металл имеет высокое значение в ряду реакционной способности, вместо металла образуется водород. Если металл ниже водорода в ряду реакционной способности, металл образуется. Если у вас есть достаточно концентрированные растворы галогенидов (хлоридов, бромидов иодидов), образуется галоген (хлор, бром или йод).Вместе с другими обычными отрицательными ионами образуется кислород.

  • Особые случаи Пример: если у вас есть умеренно химически активный металл, такой как цинк. Достаточно концентрированные растворы дадут вам металл. Очень разбавленные растворы дают в основном водород. Между тем вы получите и то, и другое.

  • Электролиз некоторых других растворов с использованием угольных электродов KI (aq) Катод Уравнение: 2H + (aq) + 2e-® h3 (g) Уравнение анода: 2I- (aq) ®I2 (aq) + 2e-

  • Электролиз некоторых других растворов с использованием угольных электродов MgBr2 (водный) Катод Уравнение: 2H + (водный) + 2e-® h3 (g) Уравнение анода: 2Br- (водный) ®Br2 (водный) + 2e-

  • Электролиз некоторых других растворов с использованием угольных электродов h3SO4 (водный) Катод Уравнение: 2H + (водный) + 2e-® h3 (g) Уравнение анода: 4OH- (водный) ®2h3O (l) + O2 ( g) + 4e-

  • Электролиз некоторых других растворов с использованием углеродных электродов CuSO4 (водн.) Катод Уравнение: Cu2 + (вод.) + 2e-® Cu (s) Уравнение анода: 4OH- (вод.) ®2h3O ( l) + O2 (г) + 4e-

  • Электролиз некоторых других растворов с использованием электродов из угля HCl (водный) (концентрированный) Катод Уравнение: 2H + (водный) + 2e-® h3 (g) Уравнение анода: 2Cl- (водн.) ®Cl2 (водн.) + 2e-

    90 007
  • Активные электроды Если вы используете металлические электроды, а не угольные, с анодом могут происходить разные вещи, если только металл не является крайне инертным, как платина.Положительные ионы превращаются в атомы, забирая электроны с катода. Электроны прокачиваются по цепи от анода, чтобы заменить их. Источником этих электронов служат реакции на аноде. До сих пор эти электроны исходили от отрицательных ионов, отдавших электроны аноду, но есть и другая возможность. Они могут исходить от атомов в самом электроде, если это проще.

  • Электролиз раствора сульфата меди (II) с использованием медных электродов Атом меди отрывается от электрода, образуя ион меди (II), оставляя его электроны на электроде.Затем эти электроны могут быть отведены источником питания вокруг цепи к катоду. Cu (s) ® Cu2 + (aq) + 2e-

  • На каждый ион меди (II), который отрывается от анода, выделяется двух электронов для прокачки цепи. Это именно то, что вам нужно, чтобы разрядить ион меди (II), достигающий катода. Cu2 + (aq) + 2e-® Cu (s)

  • Общий эффект заключается в том, что: анод теряет массу, катод набирает точно такую ​​же массу, что количество ионов меди (II) в растворе не изменяется при все.Для каждого, что разряжается на катоде, другой переходит в раствор на аноде.

  • Гальваника

  • Гальваника Гальваника заключается в нанесении тонкого слоя одного металла поверх другого для защиты внутреннего слоя или для внешнего вида. Гальванический объект может быть изготовлен из любого металла, но чаще всего это латунь, никель или сталь.

  • Пример 1 - Серебряное покрытие Гальваническое покрытие ложки серебром

  • Пример 2 - Никелирование Гальваническое покрытие гвоздя никелем

  • Процедура гальваники Объект сделан под гальваническое покрытие .е. он подключен к отрицательной клемме аккумуляторной батареи. Анод обычно представляет собой чистый образец металла, который используется для нанесения покрытия. Таким образом, анод активен и ионизируется. Электролит должен содержать ионы металла, используемого для нанесения покрытия. Примерами гальваники являются хромирование, серебряное покрытие и никелирование.

  • Пример 3 - Хромирование

  • Хромирование Хромирование использует стальной катод и анод из чистого хрома.Электролит представляет собой смесь сульфата хрома (III) и смачивающего агента. Смачивающий агент способствует оптимальному сцеплению хрома со стальным предметом, предотвращая легкое отслаивание слоя хрома. Хромирование улучшает внешний вид и прочность стального объекта, а также защищает стальной слой от коррозии.

  • Хромирование Реакция на аноде: Cr (s) ® Cr3 + (водн.) + 3e- Реакция на катоде: Cr3 + (водн.) + 3e-® Cr (s)

  • .

    Смотрите также