| lascheggia | Дата: Четверг, 15.11.2012, 12:07 | Сообщение # 1 |
Группа: Администраторы
Сообщений: 4239
| 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
-3,04 | K
-2,93 | Na
-2,71 | Mg
-2,36 | Al
-1,66 | Ti
-1,63 | Mn
-1,18 | Zn
-0,76 | Cr
-0,74 | Fe
-0,44 | Cd
-0,40 | Co
-0,28 | Ni
-0,25 | Sn
-0,14 | Pb
-0,13 | H2
0,00 | Sb
0,24 | Cu
0,34 | Ag
0,80 | Pd
0,99 | Pt
1,20 | Au
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.
charset="utf-8">
data-yashareType="button" data-yashareQuickServices="yaru,vkontakte,facebook,twitter,odnoklassniki,moimir,lj"
>
Поддержать проект
|
|
| |
| |
| |
| lascheggia | Дата: Суббота, 08.12.2012, 04:02 | Сообщение # 2 |
|
Группа: Администраторы
Сообщений: 4239
| ...
|
|
| |
| |
| |
