АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Электролиз расплава NaОН на инертных электродах

Читайте также:
  1. А) процесс выделения на электродах веществ, входящих в состав электролита Б) объединение ионов разных
  2. Гальванический элементы. Электролиз
  3. ЛЕКЦИЯ № 20. ЭЛЕКТРОЛИЗ
  4. Электролиз
  5. ЭЛЕКТРОЛИЗ

 

Ионный состав расплава: NaOH → Na+ + OH- (сильный электролит)

Электроды: графит Ств или Pt – не участвуют в реакциях (инертные)

 

К: Na+ + e → Na0 |4 только один процесс

А: 4OH- → O2↑ + 2H2O + 4e только один процесс

4Na++4OH- = 4Na0 + O2↑ + 2H2O

 

По закону Фарадея

 

 

m-масса полученного на катоде натрия; Вi- выход по току

Выходом по току i-го вещества (Вi) называется доля общего

количества электричества (в%), расходуемая на превращение данного вещества.

ЭЛЕКТРОДЫ

Qi – кол-во электричества, пошедшее на превращение i вещества

Qo – общее кол-во электричества, прошедшее через электрод

Если отсутствуют потери Q на другие процессы ВNa= 100%

Следует помнить: QA =|QK|= Qo

ЭЛЕКТРОЛИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

 

Последовательность протекания электродных процессов зависит от состава электролита, материала электрода, рН, величины поляризации.

Правила катодного восстановления

На катоде в первую очередь восстанавливаются наиболее сильные окислители,

т.е. идет реакция с более + Е. Если разница потенциалов частиц в приэлектродном слое меньше 1В, возможны два и более процесса.

При электролизе окислители делятся на три группы

1.Окислители Е0ох < < Е0Н+/Н2

Ионы Ме I A, II A подгупп, стоящих в ряду напряжения выше и вкл. Al на катоде не восстанавливаются, выделяется только Н2.

2. Окислители, Е0ох > Е0Н+/Н2

Cu2+, Ag+, Hg2+, Au3+, Pt-Me, O2, и т.д. восстанавливаются в первую очередь,

Н2 не выделяется

3.ОкислителиЕ0ох - Е0Н+/Н2 < 1

Ионы Sn2+, Pb2+, Ni2+, Co2+, Zn2+, Cd2+ и др., стоящие в ряду напряжения между Al и Н2. .Два процесса :Меn+ + ne → Me0, 2H+ + 2e → H2

 

Правила анодного окисления

в первую очередь окисляются наиболее сильные восстановители, т.е.идет реакция, потенциал которой наименьший

если разница потенциалов частиц в приэлектродном слое меньше 1В, возможны два и более процесса.

Ионы SO42-, NO3-, NO2-, CO32-, PO43- (анионы кислородсодержащих кислот) на аноде не окисляются!!!

В случае электролиза раствора Na2SO4 (электроды Pt)

[- K]: 2Н+ + 2е → Н2

[+A]: 4ОН- → О2 ↑ + 2Н2О + 4е один процесс на аноде



В случае электролиза раствора NaCl (электроды Pt)

[- K]: 2Н+ + 2е → Н2

[+A]: 4ОН- → О2 ↑ + 2Н2О + 4е два процесса на аноде

2Cl- → Cl2 ↑ + 2е

Задача.

Рассмотрите электролиз раствора Na2SO4на растворимых Ni-электродах. Напишите уравнения процессов электролиза. Рассчитайте массы и объемы выделившихся газов (приведенные к н.у.), которые образуются на электродах за 0,2 часа при токе 5А. Вi2)=60%.

Решение.Ионный состав раствора:

Na2SO4 ж → 2Na+p + SO42-p

Н2Ож ↔ Н+р + ОН-р

(соль образована сил. осн. и сильн. кислотой нет гидролиза)рН = 7

Равновесные потенциалы возможных электродных процессов

[- K]: Е0Na+/ Na = - 2,9В ЕрН+/Н2 =-0,059рН = -0,41В

[+A]: SO42- - не окисляется, ЕрО2/ОН- =1,23-0,059рН=0,82В

Е0Ni2+/ Ni = - 0,025В Þ ∆E < 1 Þдва процесса

[- K]:+ + 2е → Н2↑ 100%

[+A]: 4ОН- → О2 ↑ + 2Н2О + 4е 60%

Ni0 → Ni2+ + 2e40%


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 |


При использовании материала, поставите ссылку на Студалл.Орг (0.009 сек.)