Записать реакции электролиза на инертных электродах и вычислить массу вещества
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Записать реакции электролиза на инертных электродах и вычислить массу вещества, полученного на катоде, и объем газа, выделившегося на аноде, при электролизе растворов электролитов, если время электролиза 20 минут, сила тока I=2А, если выход по току Вт=100%. Какие вещества будут выделяться на электродах при замене инертного анода на металлический, указанный в задании?
№№ Электролит Металлический электрод
1 2 3
5 CdSO4 Cd
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на катоде:
Восстановление металла:
(-) Катод: Cd2+ + 2e- → CdEo = -0.403 В
Восстановление воды
(-) Катод: 2H2O + 2e- → H2↑ + 2OH-Eo = -0.82 В
Потенциал восстановления воды значительно меньше потенциала восстановления металла, поэтому восстановлению будет подвергаться почти исключительно ионы металла. Катодный процесс будет иметь вид:
(-) Катод: Cd2+ + 2e- → Cd
На катоде будет осаждаться металл
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на аноде:
Окисление аниона:
(+) Анод: 2SO42- - 2e- → S2O82-Eo = +2.010
Окисление воды:
(+) Анод: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+Eo = +1.23 В
Потенциал окисления аниона кислородной 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, скапливаться серная кислота
Суммарный процесс:
CdSO4 + 2H2O = Cd↓ + H2SO4 + O2↑
В случае активного анода – кадмия, катодные процессы не изменятся, а анодные процессы:
Рассмотрим возможные процессы, протекающие на активном аноде:
Растворение активного анода:
(+) Анод: Cd - 2e- → Cd2+ Eo = -0.403 В
Окисление воды:
(+) Анод: 2H2O - 4e- → O2 + 4H+Eo = +1.23 В
Окисление аниона:
(+) Анод: 2SO42- - 2e- → S2O82-Eo = +2.010
Потенциал окисления металла значительно меньше потенциала окисления аниона и потенциала окисления воды, поэтому окислению будет подвергаться металл