Последовательность выделения металлов на катоде — КиберПедия 

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Последовательность выделения металлов на катоде

2017-06-11 264
Последовательность выделения металлов на катоде 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

Чем левее располагается металл в ряду стандартных электродных потенциалов, тем труднее его ион разряжается при электролизе.

 

1. Ионы металлов, которые имеют стандартный электродный потенциал больше, чем у водорода (от Сu2+ до Аu3+), при электролизе практически полностью восстанавливаются на катоде.

2. Ионы металлов (от Li+ до А13+ включительно), которые имеют достаточно малый стандартный электродный потенциал, не восстанавливаются на катоде, вместо них восстанавливаются молекулы воды:

 

2О + 2е = Н2 + 2ОН

 

3. Ионы металлов, которые имеют стандартный электродный потенциал меньше, чем у водорода, но больше, чем у алюминия (от А13+ до Н2), при электролизе на катоде восстанавливаются одновременно с молекулами воды.

Электролиз растворов солей нескольких металлов. Металлы выделяются на катоде в порядке уменьшения алгебраической величины стандартного электродного потенциала. Например, из смеси ионов Сu2+, Ni2+, Рt2+ сначала восстановятся ионы Рt2+, затем Сu2+ и только потом – ионы Ni2+.

Влияние материала анода на протекание реакций электролиза. Электроды бывают растворимые и нерастворимые. Растворимые (активные) аноды изготавливают из меди, серебра, цинка, кадмия, железа, никеля, свинца и других металлов, которые при электролизе окисляются и переходят в раствор в виде ионов. Нерастворимые (инертные) аноды изготовляют из графита, углеграфитовых материалов, платины, иридия, которые в процессе электролиза не окисляются и не переходят в раствор в виде ионов.

Инертные аноды. Ионы некоторых бескислородных кислот (Сl, Вr, I S2–, кроме F) при их достаточной концентрации, а также гидроксид-ионы легко окисляются на аноде. Например:

 

2I – 2e = I2;

 

4OH – 4e = 2H2O + O2.

 

 

При электролизе водных растворов солей кислородсодержащих кислот с наивысшей степенью окисления атома кислотообразующего элемента (SО42–, NО3, СО32–, РО43– и т. п.), а также фторидов – солей фтористоводородной (плавиковой) кислоты на аноде происходит окисление воды с выделением кислорода:

2О – 4е = 4Н+ + О2↑.

 

Электролиз соли неактивного металла и кислотного остатка кислородсодержащей кислоты: на катоде выделяется металл, на аноде – кислород.

 

СuSО4 → Сu2+ + SО42– Н2О Н+ + ОН

 

К (–): Сu2+ + 2е = Сu А (+): 2Н2O – 4е = 4Н+ + О2 2 (процесс восстановления) 1 (процесс окисления)

 

 

2Сu2+ + 2Н2O 2Сu + О2 + 4Н+

 

2СuSO4 + 2Н2О 2Сu↓ + О2↑ + 2Н24.

вторичный продукт

электролиза

(в прианодном отделении)

 

Электролиз соли неактивного металла и кислотного остатка бескислородной кислоты: на катоде, восстанавливаясь, выделяется металл, на аноде – окисляется анион кислоты.

CuCl2 → Cu2+ + 2Cl Н2О Н+ + ОН

 

К (–): Сu2+ + 2е = Сu А (+): 2Cl – 2е = Cl2 (процесс восстановления) (процесс окисления)

 

 

Сu2+ + 2 Cl Сu + Cl2

 

CuCl2 Сu↓ + Cl2↑.

 

 

Электролиз соли активного металла и кислотного остатка бескислородной кислоты: на катоде происходит восстановление воды с образованием водорода, на аноде – окисление анионов кислоты.

 

СаС12 → Са2+ + 2С1 Н2О Н+ + ОН

К (–): 2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН А (+): 2С1 – 2е = С12 (процесс восстановления) (процесс окисления)

 

2O + 2С1 Н2 + С12 + 2ОН

 

СаС12 + 2Н2О Н2↑ + С12↑ + Са(ОН)2.

 

Электролиз соли активного металла и кислотного остатка кислородсодержащей кислоты – электролиз воды

 

МgSО4 → Мg2+ + SО42– Н2О Н+ + ОН

 

К (–): 2Н2О + 2е = Н2 + 2ОН А (+): 2Н2О – 4е= 4Н+ + О2 2 (процесс восстановления) 1 (процесс окисления)

 

2O 2 + О2 + 4Н+ + 4ОН,

 

так как 4Н+ + 4ОН = 4Н2О,

 

то 2Н2О 2↑ + О2↑.

 

Активный (растворимый) анод в процессе электролиза подвергается окислению, т. е. отдаёт электроны во внешнюю цепь. Например, при электролизе раствора сульфата никеля с никелевым анодом процесс сводится к выделению никеля на катоде. При этом количество сульфата никеля в растворе остаётся постоянным.

 

NiSO4 → Ni2+ + SО42– Н2О Н+ + ОН

К (–): Ni2+ + 2е= Ni А (+): Ni – 2е = Ni2+ (процесс восстановления) (процесс окисления)

Поделиться с друзьями:

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...

История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.011 с.