Реакции в водных средах. Сувернева О.Л - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГАСУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

14 15
[ ]
В0,7990,001lg
3
0,059
0,74
Crlg
3
0,059
/CrCr
30
/CrCr
3
3
/Cr
3
Cr
−=+−=ϕ
+ϕ=ϕ
+
+
+
+
(33)
Так как потенциал серебряного электрода
Ag/Ag
+
ϕ
больше потен-
циала хромового электрода
Cr/Cr
3+
ϕ
, катодом является серебряный
электрод, а анодом – хромовый . Ток в гальваническом элементе на-
правлен от анода к катоду, т. е. от хромового электрода к серебряному
эл ект роду.
Запишем уравнения окислительно-восстановительных реакций,
протекающих на аноде и катоде, и уравнение суммарного процесса:
3AgCr3AgCr
3 AgeAg:к
1Cr3eCr:а
3
3
+=+
×=+
×=−
++
+
+
(34)
Рассчитаем ЭДС гальванического элемента:
.В1,6В1,599В0,799)(В0,8
/CrCr/AgAg
3
≈=−−=ϕ−ϕ=
++
Е
(35)
Ответ: ЭДС гальванического элемента Е = 1,6 В.
Задание № 10
Составьте уравнения процессов, протекающих при электролизе
раствора бромида хрома (III) с инертными электродами. Определите
массы образовавшихся продуктов, если через раствор пропускали ток
силой 6 А в течение 1,5 часа.
Решение. Электролиз растворов электролитов протекает через
стадию электролитической диссоциации. Запишем реакцию диссоциа-
ции бромида хрома (III):
−+
+⇔ Br3CrCrBr
3
3
(36)
Составим схему электролиза этой соли:
Графитовый катод (–) Графитовый анод (+)
Состав катодного
пространства:
Cr
3+
, H
2
O
Состав раствора:
Cr
3+
, 3Br
−
, H
2
O
Состав анодного
пространства:
Br
−
, H
2
O
Запишем уравнения всех возможных процессов катодного восста-
новления и анодного окисления и укажем значения стандартных окис-
лительно-восстановительных потенциалов для этих реакций. Значения
стандартных окислительно-восстановительных потенциалов при тем-
пературе 25 °C представлены в табл. 4 приложения:
Реакции катодного восстановления Реакции анодного окисления
Cr
3+
+ 3e = Cr
0
, ϕ
0
= − 0,744 В
2H
2
O + 2e = H
2
↑ + 2OH
−
, при pH = 7
ϕ = 0,059
В ⋅ 7 = −0,41
В
2Br
−
− 2e = Br
2
, ϕ
0
= 1,07 В
2H
2
O − 4e = O
2
↑ + 4H
+
, ϕ
0
= 1,23 В
На катоде всегда протекает процесс
восстановления системы с самым вы-
соким значением окислительно-
восстановительного потенциала ϕ
0
На аноде всегда протекает процесс
окисления системы с самым низким
значением окислительно-восстано-
вительного потенциала ϕ
0
Составим уравнение суммарного процесса и определим продукты,
образующиеся в результате электролиза водного раствора CrBr
3
:
1 Вre2Br2:а
1OH2He2OH2:к
2
22
×=−
×+↑=+
−
−
(37)
2H
2
O + 2Br
–
= H
2
↑ + Br
2
+ 2OH
–
В молекулярной форме это уравнение будет иметь следующий вид:
4H
2
O + 2CrBr
3
= H
2
↑ + 3Br
2
+ 2Cr(OH)
3
(38)
Таким образом, в результате электролиза бромида хрома (III)
c инертными электродами на катоде образуется газообразный водород,
на аноде выделяется бром. Побочным продуктом реакции при катод-
ном восстановлении является Cr(OH)
3
.

Страницы