Форум химиков на сайте ХимЛаб

СhemistLab.ru

Главная | 4. Электролиз водных растворов с нерастворимыми анодами - Форум | Регистрация | Вход
Понедельник
23.01.2017
17:39
Гостевая книга
Информация о сайте
Приветствую Вас Гость |
[ Новые сообщения · Участники · Администрация · Правила форума · Поиск · Таблица Менделеева ]

Страница 1 из 11
Форум » Химическое образование » Типовые задачи и решения по электрохимии » 4. Электролиз водных растворов с нерастворимыми анодами
4. Электролиз водных растворов с нерастворимыми анодами
lascheggiaДата: Четверг, 15.11.2012, 12:07 | Сообщение # 1
Группа: Администраторы
Сообщений: 3816
Статус: Offline
Задание
Определить какие вещества и в каких количествах выделяются на электродах при электролизе водных растворов CuSO4 и CuCl2 с нерастворимыми (графитовыми) анодами при пропускании через электроды тока силой в 5 А в течение получаса.

Решение
Рассмотрим расположение металла в электрохимическом ряду напряжений:

__Li____K____Na___Mg___Al____Ti___Mn___Zn_____Cr___Fe___Cd____Co____Ni___Sn___Pb___H2____Sb___Cu___Ag____Pd___Pt___Au
-3,04_-2,93_-2,71_-2,36_-1,66_-1,63_-1,18_-0,76__-0,74_-0,44_-0,40__-0,28_-0,25_-0,14_-0,13__0,00__0,24__0,34__0,80__0,99__1,20_1,50

Металлы с потенциалами отрицательнее марганца не выделяются на катоде из водных растворов своих солей, на катоде выделяется в таких случаях только водород по реакции 2H2O + 2e = H2 + 2OH-. Марганец и металлы с большими потенциалами выделяются из водных растворов на катоде по реакции Mez+ + z • e = Me (z – валентность металла).

Анионы кислородосодержащих кислот SO42-, NO3-, PO43-, ClO4- и гидроксид-анионы OH- обычно не окисляются на инертном аноде, на аноде в таких случаях происходит окисление воды с выделением кислорода по реакции 2H2O = O2 + 4H+ + 4e. Галоген-анионы кроме фторид-анионов F- окисляются на инертных анодах по реакции 2Hal- = Hal2 + 2e.

Медь – выделяется из водных растворов. На инертном аноде в первом случае (сульфат-анион) – выделение кислорода, во втором (хлорид-анион) – выделение хлора.

Электролиз сульфата меди с инертными анодами:
на катоде Cu2+ + 2e = Cu
на аноде 2H2O = O2 + 4H+ + 4e

Электролиз хлорида меди с инертными анодами:
на катоде Cu2+ + 2e = Cu
на аноде 2Сl- = Cl2 + 2e

Количества выделяющихся веществ в граммах или литрах определяют по закону Фарадея:
m = I • M • t • Вт / (z • F) или V = I • Vm • t • Вт / (z • F),
где I – ток, А
M – молярная масса выделяющегося вещества, г/моль
Vm – молярный объем газа, л/моль
t – время, с
Вт – выход по току (обычно принимают равным 1)
z – число электронов, принимающих участие в электродной реакции
F – число Фарадея, Кл/моль
Масса выделившейся на катоде меди (убыль массы медного анода):
m = 5 • 63,55 • (0,5 • 3600) • 1 / (2 • 96500) = 2,96 г.
Объем выделившегося на инертном аноде кислорода:
V = 5 • 22,4 • (0,5 • 3600) • 1 / (4 • 96500) = 0,52 л.
Объем выделившегося на инертном аноде хлора:
V = 5 • 22,4 • (0,5 • 3600) • 1 / (2 • 96500) = 1,04 л.


data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"

>
 
lascheggiaДата: Суббота, 08.12.2012, 04:02 | Сообщение # 2
Группа: Администраторы
Сообщений: 3816
Статус: Offline
...
 
Форум » Химическое образование » Типовые задачи и решения по электрохимии » 4. Электролиз водных растворов с нерастворимыми анодами
Страница 1 из 11
Поиск:

lascheggia © 2012-2017
Бесплатный хостинг uCoz