Elektrolýza Beketovova řada napětí kovů studenti

advertisement
Názvosloví - napište vzorec nebo název sloučenin
SnO2
Oxid měďnatý
Cu2O
Sulfid stříbrný
CuCO3
Dusičnan stříbrný
Cu(OH)2
Oxid měďný
H2S
Chlorid stříbrný
Ag2S
Chlorid zlatitý
CuO
Chroman draselný
AgNO3
Chlorid měďnatý
CuSO4 . 5 H2O
Pentahydrát síranu měďnatého
AuCl3
Uhličitan měďnatý
AgCl
sulfan
CuCl2
Oxid cíničitý
Ag2CrO4
Chroman stříbrný
K2CrO4
Hydroxid měďnatý
Základní pojmy
Elektrolytická disociace je rozklad molekul na ionty vlivem rozpouštědla, nejčastěji vody.
Na Cl
Na+ + Clpojmenujte tyto ionty
Na2CO3
2 Na+ + CO32Další příklady do školních sešitů
K2SO4
Al (OH)3
Ionty jsou elektricky nabité částice. Kationt je kladný iont, aniont je záporný iont.
Elektrolyty jsou roztoky nebo tavenina obsahující ionty. Tyto roztoky jsou elektricky vodivé,
umožňují vedení elektrického proudu.
ELEKTROLÝZA
Je rozklad látek na ionty vlivem stejnosměrného elektrického proudu.
Při průchodu stejnosměrného elektrického proudu roztokem nebo taveninou probíhají na
elektrodách redoxní reakce. Na anodě probíhá vždy oxidace, na katodě probíhá vždy redukce.
Prochází – li roztoky nebo taveninou některých pevných chemických látek elektrický proud,
dochází k pohybu iontů.
Záporně nabitý aniont se pohybuje ke kladně nabité elektrodě – anodě.
Kladně nabitý kationt se pohybuje k záporně nabité elektrodě – katodě.
Elektrický proud vedou kovy, roztoky chemických látek s polární a iontovou vazbou, taveniny
pevných látek.
1
Využití elektrolýzy
1) výroba hliníku elektrolýzou taveniny Al2O3,
2) elektrolytické čištění kovů – měď, zinek, nikl,
3) galvanické (elektrolytické) pokovování, což je pokrývání předmětů vrstvou kovu, aby
byly chráněny proti korozi – pochromování, poniklování, pozinkování, pozlacení
(kontakty v elektrotechnice, olympijské medaile),
4) výroba chloru, hydroxidu sodného, kyseliny chlorovodíkové elektrolýzou vodného
roztoku NaCl,
5) elektrolýza vody – vzniká vodík a kyslík,
6) akumulátory do aut – jsou chemickým zdrojem elektrického napětí, po vybití se nabíjejí
ze sítě průchodem elektrického proudu,
7) elektrolýza je základem polarografie, za kterou dostal v roce 1959 Nobelovu cenu český
chemik Jaroslav Heyrovský. Polarografie umožňuje měřit výskyt a koncentraci
nepatrného množství různých látek v roztocích pomocí změn elektrického proudu
procházejícího roztokem zkoumané látky.
Otázky k opakování
1) Vysvětlete pojmy – elektrolytická disociace, ionty, kationt, aniont, elektrolyty.
2) Napište rovnici elektrolytické disociace dichromanu amonného, chromanu draselného,
síranu železitého. Pojmenujte vzniklé ionty.
3) Vysvětlete pojmy – elektrolýza, katoda, anoda.
4) Vysvětlete rozdíl mezi elektrolytickou disociací a elektrolýzou.
5) Které chemické látky vedou elektrický proud?
6) Co je polární a iontová vazba?
7) Napište, kde se využívá elektrolýza.
8) Kdo byl Jaroslav Heyrovský: Co objevil?
2
Doplňte vynechaný text
Při průchodu stejnosměrného elektrického proudu roztokem nebo taveninou probíhají na
elektrodách…………………………
Na………………… probíhá vždy………………..na…………….. probíhá vždy……………..
Elektrický proud vedou tyto chemické látky……………………………………………………..
Elektrolýza je rozklad látek na ……………..vlivem ………………………………………
Prochází – li roztoky nebo taveninou některých pevných chemických látek elektrický proud,
dochází k…………………….
…….….…nabitý………...se pohybuje ke……….… nabité elektrodě -…………
……….….nabitý………...se pohybuje ke…………. nabité elektrodě -…………
BEKETOVOVA ELEKTROCHEMICKÁ ŘADA NAPĚTÍ KOVŮ
N. N. Beketov (1827 – 1911) byl ruský fyzikální chemik. Na základě reakce s kyselinami
rozdělil kovy na ušlechtilé a neušlechtilé. Podle vzájemných reakcí kovů je pak seřadil do řady,
která po něm byla pojmenována.
1) Některé kovy reagují s kyslíkem a pokrývají se vrstvou oxidu (Fe rezaví a pokrývá se
oxidem železitým, Al se pokrývá oxidem hlinitým, zinek oxidem zinečnatým), některé
kovy s kyslíkem nereagují (Au, Pt).
2) Schopnost kovů reagovat s vodou a kyselinami a nahrazovat v nich vodík a tvořit
kationty závisí na umístění kovu v Beketovově elektrochemické řadě napětí kovů.
K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Sn, Pb, H, Cu, Ag, Hg, Au, Pt
zleva doprava klesá schopnost tvořit kationty
Kovy před vodíkem jsou neušlechtilé kovy, reagují s roztoky kyselin, některé i s vodou za
vzniku plynného vodíku. Při chemických reakcích s různými látkami se snadno oxidují na
ionty. Reakce je tím intenzivnější, čím je kov od vodíku vzdálenější. V přírodě se vyskytují
pouze vázané ve sloučeninách.
Kovy za vodíkem jsou ušlechtilé kovy, nereagují s vodou, reagují pouze s kyselinami, které
mají silné oxidační účinky (kyselina sírová, kyselina dusičná), ale neuvolňuje se vodík. Oxidují
se jen velmi obtížně, snadno se redukují ze svých iontů na ryzí kovy. V přírodě se vyskytují jak
vázané ve sloučeninách, tak ryzí.
Každý kov v Beketovově řadě napětí kovů je schopen vyredukovat všechny kovy ležící napravo
od něj z jejich sloučenin. Sám se přitom oxiduje.
Zn + CuSO4
Cu + ZnSO4 reakce probíhá
Cu + ZnSO4
Zn + CuSO4 reakce neprobíhá
Příklady chemických rovnic:
Kovy před vodíkem reagují s vodou za obyčejné teploty za uvolnění vodíku.
2 Na + 2 H2O
2 Na OH + H2
2 K + 2 H2O
2 KOH + H2
Ca + 2 H2O
Ca (OH)2 + H2
Kovy před vodíkem reagují s kyselinami za obyčejné teploty za uvolnění vodíku.
Zn + H2SO4
ZnSO4 + H2
Zn + 2 HCl
ZnCl2 + H2
Fe + 2 HCl
FeCl2 + H2
Fe + H2SO4
FeSO4 + H2
Kovy za vodíkem reagují jen s kyselinami, které mají silné oxidační účinky (kyselina sírová,
kyselina dusičná), ale neuvolňuje se vodík.
Cu + 2 H2SO4
CuSO4 + SO2 + 2 H2O
3
3 Cu + 8 HNO3
3 Cu(NO3)2 +2 NO + 4 H2O
Koroze kovů
Koroze kovů je způsobena chemickými změnami, které vznikají na povrchu kovů působením
okolního prostředí. Nekoroduje zlato a platina. Jiné kovy se působením kyslíku, vodních par,
oxidu uhličitého pokrývají vrstvou oxidu a jiných sloučenin, což se projevuje ztrátou lesku a
změnou barvy.
Ochrana proti korozi:
1) ochranné nátěry,
2) pozinkování – například ocelový plech se pozinkuje ponořením do roztaveného zinku,
3) pokovování – je nanášení stálého kovu, provádí se galvanicky, kdy se pokovovaný
předmět umísťuje na katodě, která je ponořená do roztoku soli kovu, jímž se pokovuje.
Anodu tvoří čistý kov, jímž se pokovuje.
4) pasivací – kov se ponoří do koncentrované kyseliny dusičné.
Otázky k opakování
1) Kdo byl N. N. Beketov? Co objevil?
2) Napište rozdíly v chemických vlastnostech ušlechtilých a neušlechtilých kovů.
3) Jaká je ochrana proti korozi?
Doplňte vynechaný text
Kovy za vodíkem jsou ……………………….. nereagují s vodou, reagují pouze s kyselinami,
které mají ……………………………, ale neuvolňuje se …………………..
Kovy před vodíkem reagují …………………………………..za obyčejné teploty, uvolňuje se
vodík.
Schopnost kovů reagovat s vodou a kyselinami a nahrazovat v nich ………………. a tvořit
kationty závisí na umístění kovu v ………………………………………………………….
Kovy za vodíkem reagují jen ………………….., které mají ……………………(kyselina
sírová, kyselina dusičná), ale neuvolňuje se ……………………….
V elektrochemické řadě napětí kovů zleva doprava ……………..schopnost tvořit…………….
Každý kov v ……………………řadě napětí kovů je schopen ………………………všechny
kovy ležící ……………………od něj z jejich sloučenin. Sám se přitom ……………………..
Kovy před vodíkem jsou ………………………… reagují s roztoky kyselin, některé i s vodou
za vzniku …………………………….
Kovy před vodíkem reagují ……………………………………………za obyčejné teploty za
uvolnění vodíku.
4
Chemické rovnice
Zapište chemickou rovnici reakce
1) sodíku a vody,
2) vápníku a vody,
3) zinku a síranu měďnatého,
4) železa a kyseliny chlorovodíkové,
5) zinku a kyseliny sírové,
6) mědi a kyseliny sírové,
7) mědi a kyseliny dusičné.
5
Download
Related flashcards
Create Flashcards