Запишите уравнения электродных реакций и суммарное уравнение электролиза водного раствора заданной соли NaNO3, вычислите теоретический потенциал разложения этой соли при проведении электролиза
а) на инертных электродах;
б) при использовании цинкового анода.
Решение
Инертные электроды не растворяются в процессе электролиза.
Схема электролиза:
NaNO3 = Na+ + NO3-
(-) катод: Na+, H2O
Натрий в электрохимическом ряду напряжений расположен до алюминия. Металлы, расположенные до алюминия, на катоде не восстанавливаются. Будет происходить восстановление молекул воды.
(+) анод: NO3-, H2O
Кислородсодержащие анионы, в состав которых входит элемент в высшей степени окисления (в данной случае азот в степени окисления +5), на аноде не окисляются
. Происходит окисление молекул воды.
Уравнения анодного и катодного процессов:
Катод: 2H2O + 2e → H2↑ + 2OH- | 2 – процесс восстановления (φ2H2O/H2,2OH- 0=-0,828 В)
Анод: 2H2O - 4e-→ O2↑ + 4H+ | 1 – процесс окисления (φO2,4H+/2H2O 0=1,228 В)
Суммарное уравнение: 2H2O электролиз 2H2↑ + O2↑ - происходит электролиз воды.
Теоретический потенциал разложения – это разность электродных потенциалов на аноде и катоде:
φразл.= φАнода- φКатода= φO2,4H+/2H2O 0-φ2H2O/H2,2OH- 0= 1,228--0,828=2,056 В
б) При замене инертного анода на цинковый, на аноде будет происходить процесс растворения (окисления цинка)