Химия. Превращение вещества. Учебное пособие. Пресс И.А. - 167 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

167
4
-
OH
– 4e
-
= O
2
+ 2H
2
O.
Указанные закономерности вносят существенные ограничения в
возможности практического использования электролиза водных растворов.
Такие металлы, как алюминий, щелочные и щелочно-земельные металлы
(величины стандартных электродных потенциалов –1.6 B), невозможно
выделить электролизом водных растворов их соединений, их можно получить
только электролизом расплавов.
Металлы с положительными значениями E
0
, напротив, легко выделяются
на катоде из водных растворов. Молекулы воды при этом участия в
электродной реакции не принимают.
Наконец, металлы, характеризуемые величинами стандартных
электродных потенциалов в интервале –0.15 > E
0
> –1,6 В, получаются на
катоде параллельно образованию водорода в результате восстановления
молекул воды. Оба процесса происходят, конкурируя друг с другом, однако
преобладающим является выделение металла.
Характер анодных процессов при электролизе определяется и материалом
анода. Платиновый или графитовый электроды являются инертными анодами
и не подвергаются окислению. Если же анод изготовлен из металла, катионы
которого находятся в растворе электролита, или из металла с меньшим
значением электродного потенциала, как правило, происходит окисление
материала анода. Такой электрод называют активным анодом.
Например, процессы электролиза водного раствора сульфата меди с
угольным (а.) и медным (в.) анодами включают следующие электродные
реакции:
а) катодный процесс: Cu
2+
+ 2e = Cu,
анодный процесс: 2H
2
O – 4e = O
2
+ 4H
+
.
в) катодный процесс: Cu
2+
+ 2e = Cu,
анодный процесс: Cu – 2e = Cu
2+
.
Процесс электролиза может быть охарактеризован количественно с
помощью законов Фарадея, определяющих соотношение между массой