Электролиз поваренной соли

[nonliya]

Здравствуйте! Проводил не большой опыт с электролизом раствора поваренной соли в котором анодом и катодом выступали медные шпильки.

Во время электролиза скорее всего выделялся хлор а раствор стал коричневого-оранжевого цвета и такого же цвета выпал осадок.

Хотелось бы узнать, что за осадок?

(Если что извините за ошибки. Если кому то интересно то напряжение было 22.5w)

[podlyinarod]

Закись меди выпала (куприт). Хлорид меди (I) с анода только отошёл (он в растворах хлоридов прилично растворим благодаря комплексообразованию, образуется ион CuCl₂^-), а ему гидроксид натрия с катода говорит: слюшай, сладкий, давай поженимся! И получается обратно поваренная соль, вода и куприт.

Изменено 10 Августа, 2024 в 15:25 пользователем podlyinarod

[Shizuma Eiku]

В 10.08.2024 в 14:02, nonliya сказал:

Здравствуйте! Проводил не большой опыт с электролизом раствора поваренной соли в котором анодом и катодом выступали медные шпильки.

Во время электролиза скорее всего выделялся хлор а раствор стал коричневого-оранжевого цвета и такого же цвета выпал осадок.

Хотелось бы узнать, что за осадок?

В осадок выпал гидроксид одновалентной меди, CuOH который всегда образуется при электролизе концентрированных, выше 10-15% растворов NaCl с медным анодом. В случае если раствор хлорида натрия более разбавленный, будет голубой гидроксид Cu(OH)₂. Если быть совсем точным, то сначала образуется желто-оранжевый CuOH, который быстро теряет воду, переходя в красно-оранжевый гидратированный Cu₂O.

Механизм реакции в том, что анод растворяется, образуя прочный хлоридный комплекс Cu⁰+2Cl^--e^-->[CuCl₂]^- а на катоде накапливается щелочь 2H₂O+2e^-->2OH^-+H₂ которая осаждается гидроксид из хлоридного комплекса [CuCl₂]^-+OH^-->CuOH↓+2Cl^-.

В 10.08.2024 в 14:02, nonliya сказал:

Если кому то интересно то напряжение было 22.5w)

W это ватты в английском языке, а не вольты.

[shah82]

электролиз хлоридов щелочных металлов с растворимым анодом и без мемебраны практически всегда приводит к получению гидрооксида металла, из которого анод

[podlyinarod]

В 10.08.2024 в 21:00, Shizuma Eiku сказал:

гидроксид одновалентной меди, CuOH который всегда образуется при электролизе концентрированных, выше 10-15% растворов NaCl с медным анодом. В случае если раствор хлорида натрия более разбавленный, будет голубой гидроксид Cu(OH)₂

А от плотности тока сие разве не зависит?

[Shizuma Eiku]

В 11.08.2024 в 13:25, podlyinarod сказал:

А от плотности тока сие разве не зависит?

Плотность тока вообще не влияет никак, конечный продукт растворения меди зависит лишь от концентрации хлорид-иона. С бромидом тоже делал эту реакцию - аналогично хлориду получается. Впрочем, плотность тока редко влияет на сам ход реакции, от неё зависит лишь соотношение продуктов. Например, большинство металлов восстанавливающихся на катоде, восстанавливаются вместе с водородом, доля которого обычно возрастает с повышением силы тока и кислотности среды.

[podlyinarod]

В 11.08.2024 в 21:19, Shizuma Eiku сказал:

Плотность тока вообще не влияет никак, конечный продукт растворения меди зависит лишь от концентрации хлорид-иона

Это экспериментальное данное или теоретическое заключение? Потому что вроде бы валентность меди в ходе элементарного акта окисления атома как-то не должна шибко резко зависеть от концентрации хлорид-иона, но двухвалентная медь любит окислять металлическую до одновалентной, становясь одновалентной сама... У этой реакции по идее есть некая скорость...

[Shizuma Eiku]

В 11.08.2024 в 23:33, podlyinarod сказал:

Это экспериментальное данное или теоретическое заключение? Потому что вроде бы валентность меди в ходе элементарного акта окисления атома как-то не должна шибко резко зависеть от концентрации хлорид-иона

Это практическое заключение - при высоких концентрациях хлорида медь окисляется только до одновалентной, без малейшей примеси двухвалентной, какими бы параметры тока не были бы. В разумных пределах, конечно - напряжения около 100В я конечно не пробовал И наоборот - при средних или невысоких концентрациях хлорида или бромида, одновалентной меди никогда не образуется.

В 11.08.2024 в 23:33, podlyinarod сказал:

двухвалентная медь любит окислять металлическую до одновалентной, становясь одновалентной сама... У этой реакции по идее есть некая скорость...

Это не совсем так. Лично мне известны всего два случая где однозначно металлическая медь восстанавливает двухвалентную до одновалентной в растворе - это в кислой среде HCl (довольно быстрая реакция) и в среде аммиака (медленная реакция). Но в обоих случаях образуются комплексные ионы, а не соединения Cu⁺. В первом случае реакция протекает CuCl₂+Cu+2HCl->2H[CuCl₂] с образованием растворимого комплекса, но не CuCl₂+Cu->2CuCl↓; CuCl это чисто-белый мелкокристаллический осадок, а [CuCl₂]^- слабо желтоватый растворимый комплексный анион. Во втором случае [Cu(NH₃)₄](OH)₂+Cu->2[Cu(NH₃)₂]OH, из темно-фиалкового комплексного катиона образуется полностью бесцветный.

[podlyinarod]

В 12.08.2024 в 00:22, Shizuma Eiku сказал:

Лично мне известны всего два случая где однозначно металлическая медь восстанавливает двухвалентную до одновалентной в растворе - это в кислой среде HCl (довольно быстрая реакция) и в среде аммиака (медленная реакция). Но в обоих случаях образуются комплексные ионы, а не соединения Cu⁺

Есть, например, способ травления печатных плат раствором медного купороса. Но это он только так называется : на самом деле в раствор надо добавить вдвое-втрое больше, чем купороса, поваренной соли. Иначе, при недостатке соли, медь покрывается мерзейшим налетом этой вашей одновалентной меди. Которая быстро растворяется при добавлении соли.

 

Я не так давно извращался - травил медьсодержащие детали в растворе лимонки, соли и перекиси водорода. Сначала решил, что соль катализатор и особо с нею не усердствовал. И при остывании раствора нерастворимые части деталей покрывались слабо растворимым беловатым налетом. Только горячей водой удавалось победить. Потом допетрил: добавил соли - и налет на глазах растворился, очевидно, в тот самый [CuCl2]^-.

Изменено 11 Августа, 2024 в 22:11 пользователем podlyinarod

[Shizuma Eiku]

В 12.08.2024 в 01:05, podlyinarod сказал:

Есть, например, способ травления печатных плат раствором медного купороса. Но это он только так называется : на самом деле в раствор надо добавить вдвое-втрое больше, чем купороса, поваренной соли. Иначе, при недостатке соли, медь покрывается мерзейшим налетом этой вашей одновалентной меди.

Может, завтра посмотрю на реакцию, мне самому интересно.