Электролиз растворов. Рассмотрите катодные и анодные процессы при электролизе водных растворов
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Электролиз растворовРассмотрите катодные и анодные процессы при электролизе водных растворов, веществ с инертными электродами. Значение электродных потенциалов металла приведены в таблице "Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы для некоторых металлов и некоторых систем". Рассчитайте массу или обьем(при нормальных условниях для газов) продуктов, выделяющихся на электродах при пропускании через раствор в течении одного часа тока силой 1А. KMnO4
Дано:
I = 1А
t = 3600 с
Найти:
VH2 - ?
VO2 - ?
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
VH2 = 0.418 л, VO2 = 0,209 л
Решение
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на катоде:
Восстановление металла:
(+) Катод: K+ + e- → KEo = -2.924 В
Восстановление воды
(-) Катод: 2H2O + 2e- → H2↑ + 2OH-Eo = -0.828 В
Потенциал восстановления воды значительно больше потенциала восстановления металла, поэтому восстановлению будет подвергаться исключительно вода и катодный процесс будет иметь вид:
(-) Катод: 2H2O + 2e- → H2↑ + 2OH-
У катода будет щелочная среда
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на аноде:
Окисление аниона перманганата калия имеет очень высокий потенциал.
Окисление воды:
(+) Анод: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+Eo = +1.228 В
Потенциал окисления аниона кислоты значительно больше потенциала окисления воды, поэтому окислению будет подвергаться вода
. Анодный процесс будет иметь вид:
(+) Анод: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+
На аноде будет выделяться кислород
Суммарная реакция – электролиз воды
2H2O = 2H2 + O2
Закон Фарадея записывается в виде:
m=I*t*Mz*F
где:
I – сила тока, А;
F – постоянная Фарадея равна 96500 Кл*моль-1;
m – масса выделившегося вещества (г.);
M – молярная масса данного вещества, образовавшегося в результате электролиза, г/моль;
z – число электронов, принимающих участие в окислительно–восстановительной реакции на электродах единицы вещества;
t – время (с