рез раствор (расплав) пройдет 96 500 Кл электричества, то на электродах выделится эквивалент вещества), будем иметь.

На катоде:

96 500 Кл электричества выделит 23 г Na, 3600 Кл электричества выделит х г.

3600-23

х = = 0,86 г.

96500

На аноде:

96 500 Кл электричества выделит 8 г О, 3600 Кл электричества выделится х г.

3600-8

х = = 0,3 г.

96500

Пример 8. Почему при электролизе водных растворов нитрата кальция и гидроксида натрия на электродах образуются одни и те же вещества? Приведите схему протекающих при этом процессов.

Решение.

При электролизе водных растворов гидроксида натрия и нитрата кальция на электродах протекают одинаковые окислительно-восстановительные реакции. На катоде происходит восстановление ионов водорода, образующихся при диссоциации воды. Тот факт, что водород восстанавливается в первую очередь, т.е. в первую очередь электрон присоединяется к ионам водорода, обусловлен большей прочностью связи электрона с ядром атома водорода, чем с ядрами атомов активных металлов.

На аноде в обоих случаях идет окисление ионов ОН, так как последние окисляются лег-

че, чем сложные кислородосодержащие ионы. Схемы протекающих на электродах процессов: На катоде: 2Н20 4- 2е -» Н Т + 20Н* 2 На аноде: 2НХ> - 4е -> 09Т 4- 4Н+

электролиз ж ж

6Н20 > Н2Т 4- 02Т 4- 40Н + 4Н+.

1. Какие вещества образуются у катода при электролизе водного раствора соли калия?

2. При электролизе водного раствора на катоде выделилось 11,2 л водорода. Какое количество вещества электронов вступило при этом в реакцию?

3. Сколько граммов меди выделится на катоде при электролизе водного раствора хлорида меди, если пропускать ток силою 5 А в течение часа?

Ответ. 5,97 г.

4.При пропускании электрического тока в течение 10 мин через раствор соли серебра на катоде выделилось 0,1 моль серебра. Вычислите силу тока.

Ответ. 16 А.

5. Какова будет процентная концентрация

сульфата меди в растворе, полученном после про-

пускания электрического тока силою 2,5 А в

течение двух часов через 500 мл 0,4 Н раствора

(плотностью 1,1 г/см3)?

Ответ. 0,2 %.

6. При прохождении электрического тока си-

лою 3 А в течение 25 мин через раствор нитра-

та серебра на электроде (каком?) выделилось 4,8 г серебра. Рассчитать выход продукта в процентах от теоретического. Ответ. 95,2 %.

7. 0,45 г латуни (сплав цинка с медью) растворили в кислоте. Полученный раствор подвергли электролизу. Для полного выделения одного из металлов (меди) через раствор в течение 8 мин пропустили ток силой 1 А. Вычислите процентный состав сплава.

Ответ. 35,3 %.

ЩЕЛОЧНЫЕ МЕТАЛЛЫ

К щелочным металлам относятся литий (Li), натрий (Na), калий (К), рубидий (Rb), цезий (Cs) и франций (Fr). Конфигурация внешнего электронного слоя этих элементов - nsl. В своих соединениях они проявляют единственную степень окисления +1.

Физические свойства. Щелочные металлы -легкие, очень мягкие, имеют низкие температуры плавления и кипения.

Получение. Электролиз расплавов солей:

2NaCl = 2Na + Cl2.

Химические свойства:

1. Все щелочные металлы активно взаимо-

действуют с водой:

2Na + 2Н20 = 2NaOH + H2t.

2. При взаимодействии с кислородом воздуха

литий превращается в оксид, натрий в пероксид:

4Li + 02 = 2Li20, 2Na + 02 = Na202, а калий, рубидий и цезий - в надпероксиды: к + о2 = ко2.

Кислородные соединения щелочных металлов активно взаимодействуют с водой:

Li20 + Н20 = 2L10H,

Na202 4- 2Н20 = 2NaOH 4- Н202.

З.Все щелочные металлы реагируют с неметаллами при нагревании:

2Na 4- Cl2 2NaCl, 2К + S = K2S,

6Li 4- N2 -> 2Li3N, 2Na + H2 = 2NaH,

2Li + 2C Li2C2.

Почти все соли щелочных металлов хорошо растворимы в воде.

Качественной реакцией на щелочные металлы является окрашивание пламени:

Li+ — окрашивает в кармилово-красный цвет,

Na+ — в желтый,

К+, Rb+, Cs+ — в фиолетовый.

ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ

К щелочноземельным металлам относят кальций (Са), стронций (Sr), барий (Ва) и радий (Ra). Кроме них, главную подгруппу II группы входят бериллий (Be) и магний (Mg). Конфигурация внешнего электронного слоя этих элементов — ns2, поэтому для них характерна степень окисления +2.

Получение. Электролиз расплавов солей:

СаС12 = Са 4- С12.

Химические свойства. Все щелочно-земель-ные металлы менее реакционноспособны, чем щелочные металлы.

1. В обычных условиях поверхность Be и Mg покрыта инертной оксидной пленкой, поэтому они устойчивы по отношению к воде. В отличие от них Са, Sr и Ва растворяются в воде с образованием гидроксидов, которые являются сильными основаниями:

Ва + 2Н20 = Ва(ОН)2 + Н2Т.

2.При взаимодействии с кислородом все элементы второй группы, кроме бария, образуют оксиды:

2Са + 02 = 2СаО, а барий — пероксид:

Ва + 02 = Ва02.

Оксиды щелочноземельных элементов проявляют основные свойства.

3. Щелочноземельные элементы при нагревании реагируют с неметаллами:

Mg + Br2 = MgBr2,

3Sr + Na2 = Sr3N2,

2Mg + 2C = Mg2C2,

Ca + S - CaS,

ЗВа + 2P = Ba3P2,

Ba + H2 = BaH2.

Качественн