Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Вопрос 2. Электролиз. Основные схемы электролиза




Ответ: Химические реакции, протекающие под действием электрического тока, на электродах, помещённых в расплав, раствор или твёрдый электролит, называют электролизом.

Электролиз расплава хлорида натрия ( платиновые электроды):

анод: Cle= 1/2Cl2 ( процесс окисления),

катод:Na+ + e= Na0 ( процесс восстановления).

 

Суммарная реакция:

2NaCl = 2Na + Cl2

Электролиз раствора хлорида меди ( угольные электроды):

 

Анод: 2Cl- - 2e = Cl2

Катод: Cu2+ + 2e = Cu0.

 

Суммарная реакция:

2H2O = 2H2 + O2

Аналогично происходит электролиз водного раствора нитрата калия ( платиновые электроды)

Электролиз сульфата цинка ( графитовые электроды):

Анод: 2H2O -4e = O2 + 4H+

Катод:Zn2+ + 2e = Zn0.

 

Суммарная реакция:

2ZnSO4 + 2H2O =2Zn + O2+ 2H2SO4

 

 

Электролиз раствора сульфата меди(медные электроды)-электрохимическое рафинирование:

 

анод: Cu0 – 2e = Cu2+,

катод: Cu2+ + 2e = Cu0.

 

Концентрация сульфата меди в растворе остается постоянной. Процесс сводится к переносу материала анода на катод. Это и есть рафинирование.

При составлении схем электролиза той или иной соли нужно помнить следующее.

1. Катионы металлов, имеющие стандартный электродный потенциал (сэп) больший, чем у водорода (от меди по золото включительно), при электролизе практически полностью восстанавливаются на катоде.

2. Катионы, имеющие значение сэп меньшее, чем у водорода, но большее, чем у алюминия, при электролизе практически полностью восстанавливаются одновременно с водой.

3. Катионы, имеющие еще меньший сэп(от лития по алюминий включительно), не восстанавливаются на катоде, а вместо них восстанавливаются молекулы воды до водорода.

4. Если водный раствор содержит смесь катионов различных металлов, например Ag+ , Cu2+ , Fe2+ ,то из этой смеси первым восстановится серебро, затем медь и последним железо.

5. На нерастворимом аноде в процессе электролиза происходит окисление анионов или молекул воды. Анионы S2- , I-, Br - , Cl- окисляются легко. Если раствор содержит анионы кислородосодержащих кислот SO2- , NO-3 , CO32- ,PO3-4, то на аноде окисляются молекулы воды до кислорода.

6. Если анод растворимый, то при электролизе он сам подвергается окислению, т.е. посылает электроны во внешнюю цепь. В результате смещается равновесие между электродом и раствором, и анод растворяется.

Ряд напряжений металлов :

 

Усиление восстановительной способности

 


Li, Cs, K, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Co, Ni, Pb, H2, Cu, Ag, Hg, Pt, Au.

 

Усиление окислительной способности

 

 

Вопрос 3. К 200 г 35%-го раствора нитрата калия добавили 150 г воды. Определить концентрацию нитрата калия в новом растворе.

Ответ.

Дано: Найти :

m1(р-ра KNO3) = 200 г, ω2(KNO3) = ?

ω1(KNO3) = 35%,

m(H2O) = 150 г.

 


Решение :

m(KNO3) = 200*35/100 = 70 г,

m2 (р-ра KNO3) = 200 + 150 = 350 г,

ω2 (KNO3) = (70/350) * 100 = 20%.

 

Ответ. ω2 (KNO3) = 20%.

 

 







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 2249. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия