Elettrolisi ignea e in soluzione acquosa

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Elettrolisi igneae in soluzione acquosa

• NaCl,HCl,NaOHH2SO4

Galvanostegia galvanoplasticaraffinazione
elettrolitica
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NaCl si separa (dissocia) in catione Na e Anione
Cl-
I cationi migrano al catodo e si riducono
acquistando elettroniGli anioni migrano
allanodo e si ossidano cedendo elettroni
batteria
Catodo,negativo
Anodo, positivo
NaCl
Gli elettroni mediante la batteria circolano
dallanodo al catodo
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NaCl si separa (dissocia) in catione Na e Anione
Cl-
I cationi migrano al catodo e gli anioni migrano
allanodo
Al catodo si trasforma acqua idrogeno si riduce
a H2 e si liberano 2 OH-
Allanodo si ossida 2 Cl- che diventa Cl2
batteria
Catodo,negativo
Anodo, positivo
Cl2
OH-
H2
OH-
Na
Si ottiene H2 , Cl2, NaOH
NaCl
Gli elettroni mediante la batteria circolano
dallanodo al catodo
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NaCl si separa (dissocia) in catione Na e Anione
Cl-
I cationi migrano al catodo e gli anioni migrano
allanodo
Al catodo si trasforma acqua idrogeno si riduce
a H2 e si liberano 2 OH-
Allanodo si ossida 2 Cl- che diventa Cl2
Aggiungendofenolftaleinasi rivela lafornazione
diNaOH base
Invertendo la polaritàil colore
dellindicatorescompare per effettodel cloro e
compareallaltro elettrodo
batteria
Cl2
OH-
H2
OH-
Na
Si ottiene H2 , Cl2, NaOH
NaCl
Gli elettroni mediante la batteria circolano
dallanodo al catodo
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Vaschetta nella quale avviene elettrolisi di NaOH
in acquacolore ciclamino per presenza di
fenolftaleina presso il catodoove si trova Na
che forma NaOH con gli ossidrili liberati nella
riduzionedellacqua che libera idrogeno
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Nella elettrolisi di NaCl in soluzione acquosa si
deve considerare anchela possibilità che agli
elettrodi possa avvenire la riduzione e
ossidazionedel solvente acqua (in competizione
con Na e Cl-) lidrogeno da positivo può
acquistare elettroni e ridursi a idrogeno
neutroatomico e subito molecolare H2da 2 H
2OH- gt H2 2 OH- Lossigeno da negativo può
cedere elettroni e ossidarsiad atomo (e poi
formare molecola)da 2H O-- gt 2H 0.5 O2 In
pratica al catodo riduzione dellacqua si
libera H2 Na rimane in soluzionee forma
NaOH- Allanodoossidazione del clorosi libera
Cl2
Vedi tabella potenziali redox che influisce sulla
precedenza nella reazioneagli elettrodi (insieme
alla concentrazione e altri fattori)
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Alcuni potenziali standard di riduzione E
Na e gt Na -2.712 H2O 2e
gt H2 2OH- -0.83Zn 2e gt Zn
-0.76 2 H3O 2e gt H2 2H2 O 0.00 2 H
2e gt H2 0.00 Cu 2e gt Cu .034 O2
2H2O 4e gt 4 OH- 0.40 02 4H3O
4e gt 6 H2O 1.23 Cl2 2 gt 2 Cl-
1.36
Gli elementi che precedono si ossidano a spese di
quelli che seguono
H2 Cl2 gt 2 H 2Cl-H-H Cl-Cl gt HCl-
HCl-
Al catodo si riducono prima gli elementi che
seguonoAllanodo si ossidano prima glie elementi
che seguono
Na/Na -2.712 H2O/H2 2OH- -0.83
precede su Na 2 H3O/H2 2H2 0.00 (poco
presente)
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HCl si separa (ionizza) in catione H e Anione Cl-
I cationi migrano al catodo e si riducono
acquistando elettroniGli anioni migrano
allanodo e si ossidano cedendo elettroni
batteria
Catodo,negativo
Anodo, positivo
HCl
Gli elettroni mediante la batteria circolano
dallanodo al catodo
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Nella elettrolisi di HCl in soluzione acquosa si
deve considerare anchela possibilità che agli
elettrodi possa avvenire la riduzione e
ossidazionedel solvente acqua (in competizione
con H e Cl-) lidrogeno da positivo può
acquistare elettroni e ridursi a idrogeno
neutroatomico e subito molecolare H2da 2 H
2OH- gt H2 2 OH- Lossigeno da negativo può
cedere elettroni e ossidarsiad atomo (e poi
formare molecola)da 2H O-- gt 2H 0.5 O2 In
pratica al catodo riduzione di H dellacido
si libera H2 Allanodoossidazione del
clorosi libera Cl2 2 HCl gt 2 H 2 Cl- gt H2
Cl2
Vedi tabella potenziali redox che influisce sulla
precedenza nella reazioneagli elettrodi (insieme
alla concentrazione e altri fattori)
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NaOH si separa (ionizza) in catione Na e Anione
OH-
I cationi migrano al catodo ma non si
riduconoGli anioni migrano allanodo e si
ossidano cedendo elettroni
batteria
Catodo,negativo
Anodo, positivo
H2O
OH-
Na
OH-
NaOH
Gli elettroni mediante la batteria circolano
dallanodo al catodo
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Nella elettrolisi di NaOH in soluzione acquosa si
deve considerare anchela possibilità che agli
elettrodi possa avvenire la riduzione e
ossidazionedel solvente acqua (in competizione
con H e OH-) lidrogeno dellacquada positivo
può acquistare elettroni e ridursi a idrogeno
neutroatomico e subito molecolare H2da 2 H2O
2 gt H2 2 OH-lossigeno degli ossidrili può
cedere elettroni allanodoe ossidarsi l2 OH- -
2 gt 0.5 O2 H2O In pratica al catodo
riduzione di H dellacqua si libera H2
Allanodoossidazione del ossigeno dellOHsi
libera O2 2 NaOH 2H2O gt 2 Na 2 OH- 2H2O gt
gt H2 0.5 O2 2 Na 2 OH- H2O
Praticamente avviene elettrolisi di una molecola
di H2O gt H2 0.5 O2
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H2SO4 si separa (ionizza) in catione H e Anione
SO4--
I cationi migrano al catodo e si riduconoGli
anioni migrano allanodo ma non si ossidano
batteria
Catodo,negativo
Anodo, positivo
2H 2e gt H2
H2O 2e gt0.5 O 2H
H2O
2H
O
2H
SO4--
H2SO4
Lacqua si trasforma in O e 2 H elettrolisi di
1 H2O
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Voltametro di Hoffmann Elettrolisi di acqua
acidulata con acido solforico
Notare volume di H doppio di volume ossigeno
H2O gt H20.5 O2
ossigeno
idrogeno
batteria
catodo
anodo
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Nella elettrolisi di H2SO4 in soluzione acquosa
si deve considerare anchela possibilità che agli
elettrodi possa avvenire la riduzione e
ossidazionedel solvente acqua (in competizione
con H e OH-) Al catodo si riducono gli H
presentiallanodo SO4 non si ossidainvece si
ossida O dellacquaH2O 2e gt O 2 H In
pratica al catodo riduzione di H dellacido
si libera H2 Allanodoossidazione del
ossigeno della H2Osi libera O2 e H H2SO4 H2O
gt 2 H SO4-- H2O gt gt H2 0.5 O2 2 H
SO4--
Praticamente avviene elettrolisi di una molecola
di H2O gt H2 0.5 O2
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Galvanostegia ricoprimento di un oggetto con un
metallo
Ponendo una barra di rame allanodo e un oggetto
da ricoprire al catodosi osserva che al
passaggio della corrente loggetto si ricopre di
rame e lanodo va assotigliandosi
Si pone come anodo il metallo da usare per
ricoprimento, come catodo sipone metallo da
ricoprire, in soluzione un sale del metallo
catodo
anodo
batteria
CuSO4 H2O H2SO4
Ramatura, nichelatura, argentatura, doratura
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Galvanostegia ricoprimento di un oggetto con un
metallo
CuSO4 della soluzione si dissocia in Cu e SO4--
Cu (catione) migra al catodo e si riduce a Cu
rivestendo il catodo
SO4 (anione) migra allanodo ma non si ossida
si ossida invece Cudella barra anodica e passa
in soluzione come Cu che migra al catodo
catodo
anodo
batteria
CuSO4 H2O H2SO4
CuSO4 gt Cu SO4--
Cu Cu gt Cu Cu ( SO4-- H20)
Gli elettroni passano dallanodo al catodo per la
presenza della pila
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Galvanoplastica ricoprimento di un oggetto con
un metallo
Ponendo una barra di metallo allanodo e un
oggetto da ricoprire al catodosi osserva che al
passaggio della corrente loggetto si ricopre di
metallo e lanodo va assotigliandosi
Si pone come anodo il metallo da usare per
ricoprimento, come catodo sipone modello da
ricoprire, rivestito di grafite per renderlo
conduttorein soluzione un sale del metallo
catodo
anodo
batteria
Eliminare modello e tenere copia metallica
CuSO4 H2O H2SO4
Ramatura, nichelatura, argentatura, doratura
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raffinazione elettrolitica dei metalli
Ponendo una barra di metallo grezzo allanodo e
una barra dello stesso metallo puro al catodosi
osserva che al passaggio della corrente il
metallo si ispessisce e lanodo va
assotigliandosi e depositando fanghi
Il rame passa in soluzione come Cu e migra al
catodo depositandosi
catodo
anodo
batteria
Cu Cu gt Cu Cu
Fanghi anodici
CuSO4 H2O H2SO4
Oro, argento, cadmio.
Raffinazione del rame
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Usando un chiodo ricoperto di rame come anodo e
un oggetto metallicocome catodo, si osserva che
il rame allanodo passa in soluzione come Cue
migrando al catodo si riduce ramando loggetto
Chiodo di ferro normale, grigio
Chiodo di ferro rivestito di rame, rosso
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Oggetto da ramare, grigio, al catodochiodo
ramato,rosso, allanodosoluzione di solfato di
rame acidulata con H2SO4
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Chiodo chiaro da rivestire di rame al
cadodoChiodo ricoperto di rame da fornire alla
soluzione per ramatura
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Dopo il passaggio della corrente il chiodo al
catodo si è ricoperto un poco di rame e quello
allanodo si è un poco schiarito