ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
93
Однако, в разбавленном растворе, например, хлорида натрия, на аноде вме-
сто хлора выделяется
2
O . (Объясните это, используя формулу Нернста.)
В случае раствора
4
CuSO на катоде восстанавливается медь (поскольку
34,0)Cu/Cu(E
020
=
+
В, т.е. выше, чем у воды), а на аноде разряжаются частицы во-
ды с выделением
2
O [7]. Последнее объясняется тем, что потенциал окисления воды
обычно ниже, чем кислородосодержащих анионов, в которых ц.а. находится в
выс-
шей
ст.ок. (Окисление, в частности, сульфат-ионов (до
−2
82
OS) происходит лишь при
01,2E
0
= В.)
Очевидно, если анион соли содержит ц.а. не в высшей ст.ок. и его ОВП ниже,
чем у воды, то в этом случае окисляется данный анион. Например, при электролизе
раствора
32
SONa на аноде идет процесс:
+−−
+=−+ H2SOe2SOOH
2
4
2
32
,
т.к. 17,0)SO/SO(E
2
3
2
4
0
=
−−
В даже в кислой среде.
Отметим, что в случае анода, изготовленного из достаточно активного метал-
ла, если потенциал окисления этого металла
менее положителен, чем потенциал
разряда частиц раствора, идет процесс
растворения анода, например, медного:
+
→−
2
Cue2Cu ,
т.к. )Cu/Cu(E
020 +
ниже, чем потенциал даже наиболее легко окисляемого галоге-
нид-иона – иодида (значения данных потенциалов приведены выше).
Количественно процессы электролиза характеризуются законами Фарадея, ко-
торые в обобщенном виде можно записать так:
F/IfMm τ⋅=∆ ,
где
m∆
– масса вещества, вступившего в редокс-реакцию под действием пропущен-
ного электротока,
τ – время электролиза, М – молярная масса вещества, f – его фак-
тор эквивалентности в редокс-процессе. Таким образом, масса вещества, окисленно-
го или восстановленного на электродах, пропорциональна количеству электричества
(
τI ), прошедшему через раствор, и молярной массе эквивалента вещества ( fM).
Электролиз имеет большое практическое значение: используется для получе-
ния металлов, пероксидных соединений, фтора, водорода, кислорода, гидроксида
натрия и др., а также для рафинирования (очистки) металлов.
С помощью электролиза осуществляют декоративные и защитные покрытия
металлических изделий, изготавливают точные металлические копии с рельефных
предметов и т.д. Большое значение приобретает электрохимическая обработка
ме-
таллов (например,
электрохимическими «сверлами» или «пилами»).
Отметим, что используя электролиз, можно окислять (или восстанавливать)
даже вещества, присутствующие в системе в виде осадка, добавляя в электролизер
соединения, которые могут играть роль
передатчиков электронов, например,
3
KIO .
(Ионы
−
3
IO окисляются на аноде до
−
4
IO , которые затем окисляют малорастворимое
вещество (восстановитель).)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- …
- следующая ›
- последняя »
