Электролиз водного раствора NaCl

Электролиз. Катодное нанесение покрытий и анодное растворение металла.

Кинетическое уравнение реакции первого порядка.

Билет №14

A ® продукты

Пусть в момент времени t = 0

CА=a

Если в момент времени t прореагировало х моль вещества А, то

CА=(a-х)

V=-dCА/dt

V=K*CА

-d(a-x)/dt=K(a-x)

dx/dt=K(a-x)

dx/a-x=Kdt

Проинтегрируем:

aòa-x dx/a-x=0òtKdt

ln(a/a-x)=Kt

Для реакции I порядка в координатной плоскости получается прямая, tg угла которой позволяет рассчитать константы скорости.

H2O Û H2O+1/2O2

Второй характеристикой реакции I порядка является период полураспада. Это время, через которое распалось половина первоначального количества вещества.

(a-x)=a/2

ln(a/(a/2))=Kt1/2

ln2= Kt1/2

Электролиз – окислительно-восстановительная реакция, которая протекает на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.

На катод - Na++e=Na0

На анод + 2Cl--2e=Cl2

NaCl расплав.

Na+Cl-

Щелочные, щелочноземельные металлы, редкоземельные, Al, малибден, Ti, Mg, W получают методом электролиза из расплава солей.

Na+, Cl-, H2O

На катод - Na++e=Na0 j0= -2,87B

H+2O+2e=H2+2OH- j0= -0,83B (по таблице окислительно-восстановительного потенцирования).

На катоде в первую очередь разряжается тот ион, для разряда которого надо приложить наименьшее электроотрицательное значение потенцирования.

(+)A 2Cl--2e=Cl2 j0= 1,36B

2H2O2--4e=O2+4H+ j0= 1,229B j0фактическое (H2O)= 1,6-1,8В

Согласно правилу разряда ионов на аноде разряжается тот ион, для разряда которого надо приложить наименьшее электроположительное значение потенцирования.

Однако существует явление перенапряжения.

m = jфактическое-jравновесное

Сдвиг потенциала от равновесного значения.

За счет перенапряжения на Аноде выделяется Cl.

CuSO4раствор

Рассмотрим электролиз с инертным анодом C и с медным Cu.

(-)K Cu2++2e=Cu0 j0= 0,337B

(C)A 2H2O-4e=O2+4H+ j0= 1,229B

2SO42--2e=2S2O82- j0= 2,01B j0фактическое (H2O)= 1,6-1,8В

Все ионы SO42-, NO3-, PO43-, j0>2,0В никогда из водного раствора разряжаться не будут.

(-)K Cu2++2e=Cu0

(Cu)A Cu0-2e=Cu2+ j0= 0,337B

Анодное растворение металла, получение зеркальной поверхности.

Дата добавления: 2015-04-24