Основы химической термодинамики, кинетики, равновесия и электрохимии. Саленко В.Л. - 32 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Пример 1. Напишите уравнения процессов, протекающих при
электролизе расплава и раствора КСl.
Решение В расплаве и водном растворе хлорид калия
диссоциирует: КСl = К
+
+ Сl¯. Катионы калия под действием
электрического поля движутся к катоду, заряженному отрицательно,
анионы хлора - к положительному аноду. Поскольку материал, из
которого сделан анод, не указан, предполагается, что он нерастворим.
В расплаве присутствуют только ионы К
+
и Сl¯, и поэтому на катоде вос-
станавливаются катионы калия, на аноде окисляются анионы хлора:
Катод: К
+
+ е = К
0
Анод:2Сl¯-2e = Сl
2
В растворе, кроме ионов К
+
и Сl¯, присутствует вода, которая на
катоде восстанавливается легче, чем катионы калия (
ϕ
0
K
+
/
к
<
<
ϕ
0
O2
/
OH¯
) на аноде вода окисляется труднее, чем анион хлора (С
- анион бескислородной кислоты НС1).
Катод: Н
2
О, К
+
; 2Н
2
О + 2 е = Н
2
+ 2ОН¯
Анод: Н
2
О, Сl¯; 2Сl¯ - 2 е = Сl
2
Пример 2. Какие процессы протекают на электродах при элек-
тролизе раствора нитрата серебра с а) серебряными электродами, б)
угольными электродами? Какова масса (для газов - объем) веществ,
выделившихся на угольных электрода в течение 30 мин при силе
тока 3А?
Решение. а) серебряный анод растворимый, значит на аноде
идет растворение материала анода (окисление серебра); на катоде
восстанавливаются катионы серебра, образующиеся пи диссоциации
нитрата серебра по схеме: AgNO
3
Ag
+
+ NO
3
¯,
ϕ
0
Ag
+
/
Ag
>
ϕ
0
H
+
/
H2
. (серебро
стоит в ряду напряжений после водорода), поэтому восстановления
воды на катоде не происходит:
Катод: Ag
+
+ e = Ag
0
Анод: Ag
0
- e = Ag
+
б) угольные электроды участия в электродных процессах не
принимают. На, катоде восстанавливаются катионы серебра; как и в
случае (а), на аноде окисляются молекулы воды (NO
3
¯, как
кислородосодержащий анион, окисляется труднее воды):
30
     Пример 1. Напишите уравнения процессов, протекающих при
электролизе расплава и раствора КСl.
     Решение В расплаве и водном растворе хлорид калия
диссоциирует: КСl = К+ + Сl¯. Катионы калия под действием
электрического поля движутся к катоду, заряженному отрицательно,
анионы хлора - к положительному аноду. Поскольку материал, из
которого сделан анод, не указан, предполагается, что он нерастворим.
В расплаве присутствуют только ионы К+ и Сl¯, и поэтому на катоде вос-
станавливаются катионы калия, на аноде окисляются анионы хлора:
                           Катод: К+ + е = К0
                          Анод:2Сl¯-2e = Сl 2
     В растворе, кроме ионов К+ и Сl¯, присутствует вода, которая на
катоде восстанавливается легче, чем катионы калия (ϕ0K+/к<
<ϕ0O2/OH¯ ) на аноде вода окисляется труднее, чем анион хлора (Сl¯
- анион бескислородной кислоты НС1).
                          Катод: Н2О, К+; 2Н2О + 2 е = Н2 + 2ОН¯
                          Анод: Н2О, Сl¯; 2Сl¯ - 2 е = Сl2
     Пример 2. Какие процессы протекают на электродах при элек-
тролизе раствора нитрата серебра с а) серебряными электродами, б)
угольными электродами? Какова масса (для газов - объем) веществ,
выделившихся на угольных электрода в течение 30 мин при силе
тока 3А?
     Решение. а) серебряный анод растворимый, значит на аноде
идет растворение материала анода (окисление серебра); на катоде
восстанавливаются катионы серебра, образующиеся пи диссоциации
нитрата серебра по схеме: AgNO3 →Ag+ + NO3¯, ϕ0Ag+/Ag > ϕ0H+/H2. (серебро
стоит в ряду напряжений после водорода), поэтому восстановления
воды на катоде не происходит:
                           Катод: Ag+ + e = Ag0
                          Анод: Ag0 - e = Ag+
     б) угольные электроды участия в электродных процессах не
принимают. На, катоде восстанавливаются катионы серебра; как и в
случае (а), на аноде окисляются молекулы воды (NO3¯, как
кислородосодержащий анион, окисляется труднее воды):


                                   30