Химия. Сборник задач и упражнений. Часть II. Лямина Г.В - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

21
Суммарное уравнение окислительно-восстановительной реак-
ции, происходящей при электролизе расплава CuCl
2
:
Cu
+2
+ 2Cl
–
→ Cu
0
+
0
2
Cl .
Электролиз водных растворов солей. В водных растворах,
кроме ионов самого электролита, находятся также молекулы воды,
способные восстанавливаться на катоде и окисляться на аноде.
Процессы на катоде. Возможность протекания восстанов-
ления ионов металла или молекул воды определяется значени-
ем электродного потенциала металла, а также характером сре-
ды (рН). В общем случае (без влияния характера среды) на ка-
тоде мог
ут протекать следующие процессы (табл. 9.6.1):
1) если электролизу подвергается соль активного металла, то
на катоде восстанавливаются молекулы воды. В результате у
катода выделяется водород;
2) если электролизу подвергается соль среднеактивного ме-
талла, то происходит одновременное восстановление и катио-
нов металла, и молекул воды;
3) если электролизу подвергается соль малоактивного метал-
ла, то на катоде восстанавливаются только катионы металла.
Таблица 9.6.1
Схема процессов, протекающих на катоде
Li, Rb, K, Cs, Ba, Sr, Ca, Na, Mg, Be, Al
1
Восстановление молекул воды
2H
2
O + 2e
–
→ H
2
+ 2OH
–
Ti, Mn, Cr, Zn, Fe, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, (H)
2
Восстановление молекул воды и катиона металла
2H
2
O + 2e
–
→ H
2
+ 2OH
–
; M
n+
+ ne
–
→ M
0
Sb, Bi, Cu, Hg, Ag, Pd, Pt, Au
3
Восстановление катиона металла
M
n+
+ ne
–
→ M
0
22
Процессы на аноде. При рассмотрении анодных процессов
следует учитывать тот факт, что материал анода в ходе элек-
тролиза может окисляться. Поэтому различают электролиз с
инертным анодом и электролиз с активным анодом.
Инертным называется анод, материал которого в процессе
электролиза химически не изменяется. Для изготовления
инертных анодов обычно применяют графит, уголь, платину.
На инертно
м аноде при электролизе водных растворов могут
протекать процессы (табл. 9.6.2):
– если электролизу подвергается соль бескислородной ки-
слоты, то на аноде окисляется анион кислотного остатка. Ис-
ключением является фтор-анион, имеющий высокий окисли-
тельный потенциал;
– если электролизу подвергается соль кислородсодержа-
щей кислоты или сама кислота, то на аноде окисляются моле-
ку
лы воды. В результате у анода выделяется кислород.
Таблица 9.6.2
Схема процессов, протекающих на аноде
S
2–
, I
–
, Br
–
, Cl
–
1
Окисление кислотного остатка
X
n–
– ne
–
→ X
0
22 23
43 323 4 4
F,SO ,SO ,NO,NO,CO ,PO ,MnO
 
2
Окисление молекул воды
2H
2
O – 4e
–
→ O
2
+ 4H
+
Активным называется анод, материал которого (металл)
входит в состав электролизуемой соли. При этом материал ано-
да окисляется и металл переходит в раствор в виде ионов, т. е.
окисляется. Активные аноды изготавливают из Cu, Ag, Zn, Cd,
Ni, Fe и т. д. Для примера приведем электролиз нитрата серебра
(AgNO
3
) с нерастворимым и растворимым анодами (Ag):

Страницы