Основы электрохимии. Вапиров В.В - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

23
Ме → Me
n+
+ ne
-
анод уходят уходят
в раствор во внешнюю цепь
Так, например, при электролизе раствора сульфата меди с медным
анодом происходит его растворение, поскольку потенциал системы
Cu Cu
2+
+ 2e
-
(0,34 В) меньше потенциалов других возможных анодных
процессов: 2SO
4
2-
- 2e S
2
O
8
2-
(2,01 В) и 2Н
2
О – 4е О
2
+ 4Н
+
(1,23 В
при рН < 7).
Как будет показано ниже, указанные правила не являются догмой, а
руководством к действию и зачастую процессы на аноде и катоде
осложняются, так как на практике электрохимические процессы проводят
в условиях отличных от стандартных.
Рассмотрим несколько примеров электролиза водных растворов:
1. Как протекает электролиз раствора сульфата натрия с
инертными
электродами.
Схематически процесс можно представить так:
Катод (Pt) р-р Na
2
SO
4
Анод (Pt)
←
2Na
+
+ SO
4
2-
→
← Н
2
О →
4Н
2
О + 4е
-
= 2Н
2
↑ + 4ОН
-
2Н
2
О - 4е
-
= О
2
+ 4Н
+
Из вышеприведенной схемы видно, что если катодное и анодное
пространство будут разделены перегородкой, то в прикатодном
пространстве будут накапливаться катионы Na
+
гидроксид-анионы,
образующиеся в результате восстановления воды. При упаривании воды из
этого раствора может быть выделен NaOH. Около анода среда становится
кислой, вследствие окисления воды, в результате чего в этой области
накапливается серная кислота.
Если катодное и анодное пространства не разделены перегородкой, то
ионы Н
+
и ОН
-
образуют воду.
4Н
+
+ 4ОН
-
= 4Н
2
О
Электролиз водного раствора Na
2
SО
4
в конечном итоге сводится к
электролизу воды, которая окисляется на аноде и восстанавливается на
катоде.
2Н
2
О 2Н
2
↑ + О↑
2
2. Как протекает электролиз водного раствора сульфата меди с
применением электродов из меди.
Схематически процесс изобразится следующим образом:
электролиз 
     Ме    →       Men+     +     ne-
    анод        уходят          уходят
               в раствор    во внешнюю цепь

     Так, например, при электролизе раствора сульфата меди с медным
анодом происходит его растворение, поскольку потенциал системы
Cu     Cu2+ + 2e-(0,34 В) меньше потенциалов других возможных анодных
процессов: 2SO42- - 2e     S2O82- (2,01 В) и 2Н2О – 4е  О2 + 4Н+ (1,23 В
при рН < 7).
     Как будет показано ниже, указанные правила не являются догмой, а
руководством к действию и зачастую процессы на аноде и катоде
осложняются, так как на практике электрохимические процессы проводят
в условиях отличных от стандартных.
     Рассмотрим несколько примеров электролиза водных растворов:
1. Как протекает электролиз раствора сульфата натрия с инертными
электродами.
     Схематически процесс можно представить так:

               Катод (Pt)       р-р Na2SO4        Анод (Pt)

                            ← 2Na+ + SO42- →
                               ← Н2О →

    4Н2О + 4е- = 2Н2↑ + 4ОН-                 2Н2О - 4е- = О2 + 4Н+

    Из вышеприведенной схемы видно, что если катодное и анодное
пространство будут разделены перегородкой, то в прикатодном
пространстве будут накапливаться катионы Na+ гидроксид-анионы,
образующиеся в результате восстановления воды. При упаривании воды из
этого раствора может быть выделен NaOH. Около анода среда становится
кислой, вследствие окисления воды, в результате чего в этой области
накапливается серная кислота.
    Если катодное и анодное пространства не разделены перегородкой, то
ионы Н+ и ОН- образуют воду.
                          4Н+ + 4ОН- = 4Н2О
    Электролиз водного раствора Na2SО4 в конечном итоге сводится к
электролизу воды, которая окисляется на аноде и восстанавливается на
катоде.
                              электролиз
                        2Н2О             2Н2↑ + О↑2

2. Как протекает электролиз водного раствора сульфата                меди с
применением электродов из меди.
    Схематически процесс изобразится следующим образом:


                                    23

Страницы