Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Интересное:
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Искусственное повышение поверхности территории: Варианты искусственного повышения поверхности территории необходимо выбирать на основе анализа следующих характеристик защищаемой территории...
Дисциплины:
2017-09-10 | 311 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
В общем случае к электродам подходит не один, а несколько видов способных к разряду частиц. В связи с этим важно уметь определить, какие же из конкурирующих процессов будут происходить на катоде и аноде в первую очередь.
На катоде протекает реакция восстановления, поэтому в первую очередь должны реагировать наиболее сильные окислители. Следовательно, на катоде, прежде всего, протекает реакция с наиболее положительным электродным потенциалом.
Соответственно, так как на аноде протекает реакция окисления, то в первую очередь должны реагировать наиболее сильные восстановители. Следовательно, на аноде, прежде всего, протекает реакция с наиболее отрицательным электродным потенциалом.
Пример 1. Напишите уравнения реакций электролиза расплава хлорида натрия. Электроды графитовые.
Решение: В расплаве хлорид натрия диссоциирует: NaCl⇄ Na+ + Cl¯
Катионы под действием электрического тока перемещаются к отрицательному электроду – катоду и восстанавливаются:
(К) Na+ + ē → Na
Анионы под действием электрического тока перемещаются к положительному электроду – аноду и окисляется:
(А) 2 Cl¯ - 2 ē → Cl2
Уравнение окислительно-восстановительной реакции процесса электролиза получается из уравнений анодной и катодной полуреакций после умножения каждого из них на соответствующий коэффициент, чтобы уравнять число отдаваемых и принимаемых электронов:
2 (К) Na+ + ē → Na
1 (А) 2Cl¯ - 2ē → Cl2
2 Na+ + 2ē + 2 Cl¯ - 2ē → 2 Na + Cl2
2 NaCl 2Na + Cl2
Пример 2. Какие реакции будут протекать на электродах при электролизе водного раствора хлорида меди с инертными электродами?
Решение: CuCl2 ⇄ Cu2+ + 2Cl¯
Следовательно, к катоду подойдут ионы Cu2+, а к аноду ионы Cl¯.
|
Кроме того, сама вода может восстанавливаться на катоде и окисляться на аноде. А также окисляться может сам анод – Cu.
Таким образом, на катоде всегда возможно два варианта – восстановление катионов металла и восстановление молекул H2O:
Катод:
(1) Cu2+ + 2ē = Cu
(2) 2H2O + 2ē = H2 + 2OH¯
Если идет преимущественно вторая реакция, то в прикатодном пространстве происходит образование и накопление ионов ОН¯, т.е. произойдет подщелачивание раствора, которое можно обнаружить с помощью соответствующего индикатора.
На аноде возможны 3 варианта: окисление аниона соли, окисление молекул Н2О и окисление анода:
Анод:
(1) 2Cl¯ - 2ē → Cl2
(2) 2H2O - 4ē = O2 + 4H+
(3) Cu0 - 2ē = Cu2+
Если идет преимущественно вторая реакция, то в прианодном пространстве происходит образование и накопление ионов Н +, т.е. произойдет подкисление раствора, которое можно обнаружить с помощью соответствующего индикатора.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. В чём заключается сущность электролиза? Какое оборудование необходимо для его осуществления в простейшем случае?
2. К какому полюсу источника тока подключают при электролизе катод? анод?
3. Электролитическое кадмирование проводили в течение 0,5 час при силе тока 20 А. Выход кадмия по току в условиях электролиза составлял 90%. Вычислите массу осажденного кадмия. Ответ: 18,87 г;
4. В какой последовательности выделяются на катоде металлы при электролизе раствора, содержащего ионы Bi3+, Au3+, Cu2+, Ag+ в одинаковой концентрации?
5. Какие процессы протекают при электролизе водного раствора КОН с платиновыми электродами?
6. Какая масса меди выделится на катоде при электролизе раствора CuSO4 в течение 1 часа при силе тока 4А?
7. Чему равна сила тока при электролизе раствора в течение 1 ч 40 мин 25 с, если на катоде выделилось 1,4 л водорода (н.у.)?
8. Какая масса гидроксида калия образовалась у катода при электролизе раствора K2SO4, если на аноде выделилось 11,2 л кислорода (н.у.)?
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
|
Оборудование: электролизеры, зарядные устройства, электроды, набор проводов, растворы электролитов.
|
|
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
© 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!