Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Катодные процессы в водных растворах
Характер реакций, протекающих на аноде, зависит от природы аниона и материала анода. Аноды подразделяются на нерастворимые и растворимые. Нерастворимые аноды изготавливаются из угля, графита, платины, иридия, при электролизе они служат лишь передатчиками электронов. Анионы бескислородных кислот (S2-, I-, Вг-, Сl-) при их достаточной концентрации окисляются довольно долго: 2 Сl--2е→С12 2Вг--2е→Вг2 Если же раствор содержит анионы кислородных кислот (например, SO42-,NO3-, СО22-, РО43-), то на аноде окисляются не эти ионы, а молекулы воды: 2Н2О-4е→О2 + 4Н+ Если растворимые аноды изготавливаются из меди, серебра, цинка, кадмия, никеля, железа (в определенных условиях нерастворимыми становятся и аноды из железа, никеля, свинца), при электролизе они окисляются сами. Me - ne→ Men+ Рассмотренные правила сведены в таблицу 2: Таблица 2. Анодные процессы в водных растворах
Решение типовых задач Задача 1. Написать уравнение электролиза раствора KCl, если анод нерастворимый. Решение:KCl↔K+ +Cl- Катод (-) Анод (+) 2H2O+2e↔ H2↑+2OH 2Cl-2e↔Cl2 Суммарное ионное уравнение: 2Н2О + 2С1 → Н2↑ + С12↑ + 2ОН- Суммарное молекулярное уравнение: 2КС1 + 2Н2О→ 2Н2↑ + С2↑+ 2КОН Вторичный продукт электролиза Задача 2. Написать уравнение реакции электролиза водного раствора AgNO3, если а) анод нерастворимый; б) анод растворимый, серебряный. Решение: а) анод нерастворимый AgNO3↔ Ag+ + NO3- катод(-)…………………………………….анод(+) Ag++1e→Ag0 2H2O-4e→O2+4H+ Суммарное уравнение процессов: 4AgNO3 + 2H2O→4Ag + О2+4HNO3 Вторичный продукт электролиза б) анод растворимый, серебряный катод(-) анод(+) Ag++1e→Ag Ag0-1e→Ag+ Суммарное уравнение электролиза с растворимым анодом написать нельзя. Расчет количества веществ, разложенных или образовавшихся в процессе электролиза, производится по закону Фарадея. Теоретически массы веществ, испытавших изменение при электролизе, определяются
Q – количество прошедшего электричества m – масса вещества, г. - химический эквивалент вещества, г. J– сила тока, А - время электролиза, сек. Пример: Сколько меди выделяется при пропускании через раствор ее соли тока силой 6А, в течение 1 часа, если выход по току составляет 98%? m(Си)факт = m(Си)теор*0,98 = (Cu)*J*τ*0,98 /96500= 32*6*3600*0,98/96500 =7г.. Следовательно, на катоде выделится 7 грамм меди. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ. Лабораторная установка для проведения процесса электролиза с растворимым медным анодом. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. 1. В каких случаях образуются вторичные продукты при электролизе? 2. В какой последовательности и выделяются на катоде металлы при электролизе раствора, содержащего ионы Ni2+, Cr2+,Fe3+? 3. Какой силы должен быть ток, чтобы при пропускании его через расплав MgSO4 выделить на катоде 6 г. магния за 10 часов? Написать уравнения электродных процессов. 4. Через последовательно соединенные электролитические ванны с платиновыми электродами пропустили ток. В первой ванне раствор сульфата натрия, во второй-раствор нитрата серебра, а в третьей - раствор соляной кислоты. Какие продукты выделились на электродах во всех трех ваннах и сколько их получилось по массе, если в первой ванне выделится на катоде 1 мг. водорода? 5. Через водный раствор NaCl (электроды угольные) пропускали ток сначала при перемешивании раствора, а затем без перемешивания, отделив в последнем вторичные продукты. Написать уравнения электродных процессов для двух случаев. |
||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 252. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |