(б) Криолит (Na3AlF6) используется в производстве алюминия в процессе электролиза оксида алюминия (Al2O3), чтобы снизить температуру плавления оксида алюминия и увеличить его проводимость. Это позволяет более эффективно проводить процесс электролиза, что приводит к уменьшению энергии, необходимой для извлечения алюминия.
(в) На катоде происходит редукция катионов алюминия (Al^3+), в результате чего образуется алюминий. Уравнение реакции на катоде:
\[ \text{Al}^{3+} + 3\text{e}^- \rightarrow \text{Al} \]
(г) На аноде происходит окисление анионов氧идов (O^2-), в результате чего образуется кислород. Уравнение реакции на аноде:
\[ 2\text{O}^{2-} \rightarrow \text{O}_2 + 4\text{e}^- \]
Полное уравнение электролиза оксида алюминия можно записать следующим образом:
\[ \text{2Al}_2\text{O}_3 \rightarrow 4\text{Al} + 3\text{O}_2 \]
Теперь уравновесим реакцию. Сначала у нас есть 2 моли Al2O3, в которых 4 моли Al и 3 моли O2:
Отметим, что в этом уравнении алюминий образуется на катоде, а кислород на аноде. Это упрощенное уравнение отражает общий процесс, происходящий в ячейке электролиза.