Главная | Случайная

КАТЕГОРИИ:






Электролиз растворов солей

 

KatAn → Kat+ + An

 
 


Катод: (вос-е) Анод: (ок-е)

 

Kat++2О) An; ОН‾(Н2О)

 

Возможные процессы:

Katn+ + nē → Kat0 Ann‾ - nē → An0

2О + 2ē → Н20 + 2 ОН‾ 2Н2О - 4ē → О20 + 4Н+

В первую очередь восстанавливаются

те частицы, потенциалы которых боль-

ше

φр > ! φр <!

Газ (Н2) плотно облепил катод и затру- Газ (O2) плотно облепил анод и затру-

дняет разрядку последующих ионов, дняет разрядку последующих ионов,

поэтому потенциал смещается в более поэтому потенциал смещается в более

отрицательную сторону на величину положительную сторону на величину

перенапряжения этого газа, которое перенапряжения этого газа, которое

вычитается. прибавляется.

 

φрн2/2Н+ = – 0,059 · рН - ηН2 φрО2/ОН‾ = 1,23 – 0,059 · рН + ηО2

Ме(К) Ме(А)

Выводы:

1.В растворе электролита, кроме Kat+ и An, есть вода, поэтому имеет место конкуренция.

2.Последовательность разряда ионов на электродах зависит от величины электродных потенциалов процесса, которые рассчитываются по уравнению Нернста:

φрМеn+/Ме0 = φ0 – 0,059/n lg[Men+]

φрн2/2Н+ = – 0,059 · рН - ηН2

Ме(К)

φрО2/ОН‾ = 1,23 – 0,059 · рН + ηО2

Ме(А)

3. Особенности катодного процесса:

–ионы металлов, стоящих правее водорода в ряду напряжений (малоактивные металлы – Cu2+, Hg2+, Ag+, Au3+, Pt2+ и др.) восстанавливаются легче водорода.

–ионы металлов средней активности, стоящих в ряду напряжений от марганца до водорода (Mn2+, Zn2+, Cr3+, Fe2+, Cd2+, Ni2+, Sn2+, Pb2+) восстанавливаются одновременно с водородом воды, что зависит от концентрации ионов металла.

–ионы активных металлов от алюминия и левее (Li+, Rb+, K+, Ba2+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+) не восстанавливаются , а идёт восстановление водорода из воды.

2О + 2ē → Н20 + 2 ОН‾

 

4. Особенности анодного процесса:

а) если кислотный остаток не содержит кислорода, то он сам и окисляется (Cl, Br, I, S2-, CN‾).

б) если кислотный остаток содержит кислород (SO32-,NO3, PO43-, CO32- F), то кислотный остаток не окисляется, а окисляется кислород из воды

2О - 4ē → О20 + 4Н+

 

5. С количественной стороны электролиз подчиняется закону Фарадея:

m = Э·I·τ ; где

F

m – масса выделившегося на электроде вещества (г);

Э – химический эквивалент вещества (ЭМе = Ar/валентность);

I – сила тока (А);

τ – время (сек.);

F – число Фарадея (96500 Кл)

 

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Электролиз расплавов солей | Электролиз растворов электролитов с растворимым анодом.
vikidalka.ru - 2015-2017 год. Все права принадлежат их авторам!