Учебное пособие по общей и неорганической химии для самостоятельной работы студентов. Часть 1. Общая химия. Амиров Р.Р - 97 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

97
Cr
2
O
7
2-
+ 14 H
+
+ 6 e
-
2Cr
3+
+ 7 H
2
O , φº = +1,33 B, если
в растворе концентрация дихромата калия равна 0,01 моль/л,
концентрация хлорида хрома (III) 0,1 моль/л, а рН=3 ?
Решение. Так как рН=3, то [H
+
] = 10
-3
. По уравнению Нернста:
φ = φº + (0,059/6) lg
=
+
+
23
14
-2
72
]Cr[
]H][OCr[
1,33 + 0,01⋅lg
B91.0
)1,0(
)10(01,0
2
143
=
−
.
Можно было преобразовать и так (c учетом того, что lg[H
+
] =
− pH ):
φ = 1,33+0,01·lg
=
+
+
23
14
-2
72
]Cr[
]H][OCr[
1,33+0,01·lg
23
-2
72
]Cr[
]OCr[
+
− 0,14pH.
7.2.7. Какие процессы будут происходить при электролизе водных
растворов NiCl
2
, Na
2
SO
4
, NiSO
4
, NaCl c инертными электро-
дами? Раствора сульфата никеля(II) с никелевым анодом?
Решение. Так как в растворе соль диссоциирует
NiCl
2
= Ni
2+
+ 2Cl
-
, то на катоде восстанавливаются ионы ни-
келя(II) и выделяется никель, а на аноде окисляются хлорид-
ионы и выделяется хлор:
катод: Ni
2+
+ 2 e
-
= Ni
0
, анод: 2Cl
-
-2e
-
= Cl
2
(г.). Суммарно:
NiCl
2
ýëåêò ðî ëèç
→
Ni
0
(катод) + Cl
2
(анод).
Na
2
SO
4
= 2 Na
+
+ SO
4
2-
, так как соль кислородной кислоты и
металла, разлагающего воду, то соответствующие ионы раз-
ряжаться не будут, а будет происходить электролитическое
разложение воды с выделением на катоде водорода, а на аноде
кислорода, а соль остается в растворе:
Катод 2H
2
O + 2 e
-
=H
2
+ 2 OH
-
Анод 2H
2
O - 4e
-
= O
2
+ 4 H
+
Суммарно: 2 Н
2
О
ýëåêò ðî ëèç
→
2 Н
2
(катод) + О
2
(анод).
Из раствора сульфата никеля (II) на катоде будет осаждаться
никель, а на аноде выделяться кислород, в растворе останется
серная кислота, то есть суммарно:
2NiSO
4
+ 2 H
2
O
ýëåêò ðî ëèç
→
2Ni (катод) +O
2
(анод) + 2 H
2
SO
4
.
При электролизе раствора хлорида натрия будут выделяться
водород и хлор, а в растворе останется гидроксид натрия.
Суммарно:
2NaCl + 2 H
2
O
ýëåêò ðî ëèç
→
H
2
(катод) + Cl
2
(анод) + 2 NaOH.
При электролизе раствора сульфата никеля (II) с никелевым
анодом никель анода будет окисляться (растворяться) и пере-
ходить в раствор, а катод будет покрываться слоем никеля:
Катод: Ni
2+
2 e
-
= Ni
0
Анод: (Ni) Ni
0
– 2 e
-
= Ni
2+
.
7.2.8. Оцинкованная сталь соединена медными заклепками. Как бу-
дет происходить электрохимическая коррозия этого изделия? 
         Cr2O72- + 14 H+ + 6 e-  2Cr3+ + 7 H2O ,               φº = +1,33 B, если
         в растворе концентрация дихромата калия равна 0,01 моль/л,
         концентрация хлорида хрома (III) 0,1 моль/л, а рН=3 ?
         Решение. Так как рН=3, то [H+] = 10-3. По уравнению Нернста:
                                     2-      + 14                       −3 14
         φ = φº + (0,059/6) lg [Cr2O7 3][+ H2 ] = 1,33 + 0,01⋅lg 0,01(10 2 ) = 0.91B .
                                        [Cr ]                         (0,1)
         Можно было преобразовать и так (c учетом того, что lg[H+] =
         − pH ):
                                    ][ H + ]14
                                   2-
         φ = 1,33+0,01∙lg [Cr2O7                                    7 ]−
                                                                     2-

                                   3+ 2
                                               = 1,33+0,01∙lg [Cr2O
                                                                  3+ 2
                                                                           0,14pH.
                                [Cr ]                          [Cr ]
7.2.7.   Какие процессы будут происходить при электролизе водных
         растворов NiCl2, Na2SO4, NiSO4, NaCl c инертными электро-
         дами? Раствора сульфата никеля(II) с никелевым анодом?
         Решение. Так как в растворе соль диссоциирует
         NiCl2 = Ni2+ + 2Cl-, то на катоде восстанавливаются ионы ни-
         келя(II) и выделяется никель, а на аноде окисляются хлорид-
         ионы и выделяется хлор:
         катод: Ni2+ + 2 e- = Ni0, анод: 2Cl- -2e- = Cl2 (г.). Суммарно:
                               → Ni (катод) + Cl2 (анод).
                                     0
         NiCl2 
                  ýëåêò ðî ëèç


         Na2SO4 = 2 Na+ + SO42- , так как соль кислородной кислоты и
         металла, разлагающего воду, то соответствующие ионы раз-
         ряжаться не будут, а будет происходить электролитическое
         разложение воды с выделением на катоде водорода, а на аноде
         кислорода, а соль остается в растворе:
         Катод 2H2O + 2 e- =H2 + 2 OH-
         Анод 2H2O - 4e- = O2 + 4 H+
         Суммарно: 2 Н2О            ýëåêò ðî ëèç
                                                     → 2 Н2 (катод) + О2 (анод).
         Из раствора сульфата никеля (II) на катоде будет осаждаться
         никель, а на аноде выделяться кислород, в растворе останется
         серная кислота, то есть суммарно:
         2NiSO4 + 2 H2O         ýëåêò ðî ëèç
                                                 → 2Ni (катод) +O2 (анод) + 2 H2SO4.
         При электролизе раствора хлорида натрия будут выделяться
         водород и хлор, а в растворе останется гидроксид натрия.
         Суммарно:
         2NaCl + 2 H2O        ýëåêò ðî ëèç
                                               → H2 (катод) + Cl2(анод) + 2 NaOH.
         При электролизе раствора сульфата никеля (II) с никелевым
         анодом никель анода будет окисляться (растворяться) и пере-
         ходить в раствор, а катод будет покрываться слоем никеля:
         Катод: Ni2+ 2 e- = Ni0
         Анод: (Ni) Ni0 – 2 e-= Ni2+.
7.2.8.   Оцинкованная сталь соединена медными заклепками. Как бу-
         дет происходить электрохимическая коррозия этого изделия?
                                                                                     97

Страницы