Руководство к практическим занятиям по общей химии. Смолова Л.М. - 143 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

143
окислительную способность. Поэтому в первую очередь будут восстанавливаться ка-
тионы металлов, имеющих больший потенциал (табл. 10.1):
1) Ag
+
+ ē = Ag
о
(ϕ
о
= +0,80 В); 2) Cu
2+
+ 2ē = Cu
о
(ϕ
о
= +0,34 В);
3) Zn
2+
+ 2ē = Zn
о
(ϕ
о
= −0,76 В); 4) K
+
+ ē = K
о
(ϕ
о
= −2,93 В).
5) 2H
2
O + 2ē = H
2
+ 2OH
−
(ϕ
о
= −0,83 В).
Таким образом, в растворе последовательность восстановления следующая:
1) Ag
+
+ ē = Ag
о
, 2) Cu
2+
+ 2ē = Cu
о
, 3) Zn
2+
+ 2ē = Zn
о
;
4) 2H
2
O + 2ē = H
2
+ 2OH
−
.
Пример 4. Написать уравнения процессов, происходящих при электролизе вод-
ного раствора Na
2
SO
4
на угольных (инертных) электродах.
Решение. Поскольку для процесса Na
+
+ ē = Na
о
; ϕ
о
= −2,71 В, то на катоде
будет происходить восстановление воды :
2H
2
O + 2ē = H
2
+ 2OH
−
.
На аноде, согласно правилу, если в состав кислотного остатка входит кислород,
то легче окисляется вода по схеме:
2H
2
O − 4ē = O
2
+ 4H
+
.
Суммарная реакция: 6H
2
O = 2H
2
+ 4OH
−
+ O
2
+ 4H
+
.
2H
2
O = 2H
2
+ O
2
.
В этом случае соль не участвует в электродных процессах, а происходит электро-
лиз воды. Массовая доля соли в растворе при этом увеличивается.
Отметим, что электролиз растворов электролитов проводить энерге-
тически выгоднее, чем расплавов, так как для расплавления необходимо
нагревание до высоких температур.
Все рассмотренные выше примеры описывали процессы, происхо-
дящие при электролизе с использованием инертных электродов. Однако
анод может быть
активным, то есть участвовать в процессе окисления.
В этом случае говорят, что протекает
электролиз с растворимым ано-
дом.
При этом в качестве электролита берется соединение элемента, вхо-
дящего в состав анода.
На катоде и аноде происходит одна реакция в разных (противопо-
ложных) направлениях. Поэтому
Δϕ
о
= 0.
К одному из многих интересных применений этого метϕ
о
ода относится рафи-
нирование (очистка) металлической меди. Электролиз с растворимым анодом ис-
пользуется также для нанесения покрытий с целью защиты от коррозии или для де-
коративных целей.
Пример 5. Какие процессы будут проходить на электродах при электролизе
раствора сульфата меди и хлорида кадмия в случае использования активного анода?

Страницы