Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom worden alkali -metalen bereid door elektrolyse van hun gefuseerde chloriden?

Alkali -metalen worden bereid door elektrolyse van hun gefuseerde chloriden vanwege de volgende redenen:

1. Hoge reactiviteit: Alkali -metalen zijn zeer reactief en kunnen niet worden verkregen door conventionele methoden voor chemische reductie. Ze reageren gemakkelijk met water, zuurstof en andere elementen.

2. Elektrolyse van gefuseerde chloriden: De elektrolyse van gefuseerde chloriden biedt een geschikte omgeving voor de reductie van alkali -metaalionen. Het gesmolten zout werkt als zowel de elektrolyt als het oplosmiddel.

3. Hoog smeltpunt: Alkalimetaalchloriden hebben hoge smeltpunten, waardoor hoge temperaturen moeten smelten. De hoge temperaturen zorgen ervoor dat de ionen mobiel zijn en kunnen deelnemen aan het elektrolytische proces.

4. Elektrolytisch proces: Tijdens elektrolyse treden de volgende reacties op:

* bij de kathode: Alkali -metaalionen (M+) krijgen elektronen en worden gereduceerd tot alkali -metalen (M).

`` `

M + + E- → M

`` `

* bij de anode: Chloride-ionen (Cl-) verliezen elektronen en worden geoxideerd om chloorgas te vormen (CL2).

`` `

2CL- → Cl2 + 2e-

`` `

5. Scheiding van producten: Het gesmolten alkalimetaal is minder dicht dan het gesmolten chloride en zweeft naar de bovenkant, waardoor een gemakkelijke scheiding mogelijk is. Het chloorgas wordt ook gemakkelijk verzameld.

6. Kosteneffectiviteit: De elektrolyse van gefuseerde chloriden is een relatief kosteneffectieve methode voor het produceren van alkali-metalen op industriële schaal.

Voorbeeld:

De bereiding van natriummetaal door de elektrolyse van gesmolten natriumchloride (NaCl) is een bekend voorbeeld.

Algemene reactie:

`` `

2Nacl (L) → 2NA (L) + CL2 (G)

`` `

Samenvattend: De elektrolyse van gefuseerde chloriden biedt een geschikte omgeving voor de vermindering van alkali -metalen, het overwinnen van hun hoge reactiviteit en het mogelijk maken van hun efficiënte productie.