ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
6
a
nF
RT
E lg
(2)
и имеет значение Е = –0,0597 = –0,41 В. Отсюда ясно, что если электролит
образован металлом, электродный потенциал которого значительно
положительнее, чем –0,41 В, то из нейтрального раствора у катода будет
выделяться металл. Такие металлы находятся в ряду напряжений вблизи
водорода (начиная приблизительно от олова) и после него. Наоборот, в
случае электролитов, металл которых имеет потенциал значительно более
отрицательный, чем –0,41 В, металл восстанавливаться не будет, а
произойдѐт выделение водорода. К таким металлам относятся металлы
начала ряда напряжений – приблизительно до титана. Наконец, если
потенциал металла близок к величине –0,41 В (металлы средней части ряда:
Zn, Cr, Fe, Ni, то в зависимости от концентрации раствора и условий
электролиза возможно как восстановление металла, так и выделение
водорода; нередко наблюдается совместное выделение металла и водорода.
Электрохимическое выделение водорода из кислых растворов происходит
вследствие разряда ионов водорода. В случае же нейтральных или щелочных
сред оно является результатом электрохимического восстановления воды:
2Н
2
О + 2е
= Н
2
+ 2ОН
–
. (3)
Таким образом, характер катодного процесса при электролизе водных
растворов определяется прежде всего положением соответствующего
металла в ряду напряжений. В ряде случаев большое значение имеют рН
раствора, концентрация ионов металла и другие условия электролиза.
При рассмотрении анодных процессов следует иметь в виду, что материал
анода в ходе электролиза может окисляться. В связи с этим различают
электролиз с инертным анодом и электролиз с активным анодом. Инертным
называется анод, материал которого не претерпевает окисления в ходе
электролиза. Активным называется анод, материал которого может
окисляться в ходе электролиза. В качестве материалов для инертных анодов
чаще применяют графит уголь, платину. На инертном аноде при электролизе
водных растворов щелочей, кислородсодержащих кислот и их солей, а также
фтороводородной кислоты и фторидов происходит электрохимическое
окисление воды с выделением кислорода. В зависимости от рН раствора этот
процесс протекает по-разному и может быть записан различными
уравнениями. В щелочной среде уравнение имеет вид:
4ОН
–
= О
2
+ 2Н
2
О + 4е, (4)
а в кислой или нейтральной:
2Н
2
О = О
2
+ 4Н
+
+ 4е. (5)
В рассматриваемых случаях электрохимическое окисление воды
является энергетически наиболее выгодным процессом. Кислород-
содержащие анионы или не способны окисляться, или их окисление
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- …
- следующая ›
- последняя »
