Приклади виконання завдань. Електроліз електроліз - сукупність окисно-відновних процесів, які відбуваються під дією постійного електричного струму на електродах

ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

ЕЛЕКТРОЛІЗ

Електроліз	- сукупність окисно-відновних процесів, які відбуваються під дією постійного електричного струму на електродах, занурених у розчин або розплав електроліту. На катоді відбувається процес відновлення, а на аноді – окиснення.
Об’єднаний закон Фарадея	- маса речовини, яка виділяється або розкладається на електродах під час електролізу, пропорційна кількості електрики, що проходить через розчин або розплав і не залежить від інших факторів: , де - маса окисненої або відновленої речовини, г; - молярна маса еквівалента речовини, г/моль; - сила струму, А; - час, с; - стала Фарадея, Кл/моль.

Приклад 1. Скласти рівняння катодного і анодного процесів, які відбуваються при електролізі водного розчину хлориду міді (II) з графітовими електродами.

Відповідь. У водному розчині хлориду міді (II) відбуваються процеси дисоціації:

На катоді відновлюється найбільш активний окисник з найбільшим значенням електродного потенціалу. У даному випадку можливе відновлення як іонів міді

так і молекул води

Оскільки , то на катоді виділяється саме мідь.

На аноді окиснюється найбільш активний відновник з найменшим значенням електродного потенціалу. У даному випадку можливе окиснення як хлорид-іонів

,

так і молекул води

.

Хоч , однак здійснюється саме окиснення хлорид-іону, що обумовлено значною перенапругою другого процесу.

Приклад 2. Написати рівняння процесів, які відбуваються при електролізі водного розчину нітрату цинку з цинковим анодом.

Відповідь. У водному розчині нітрату цинку відбуваються процеси дисоціації:

Стандартний електродний потенціал системи

близький до потенціалу розряду молекул води

.

Тому на катоді відновлюються одночасно і іони цинку і молекули води.

На аноді відбуватиметься процес окиснення металічного цинку (матеріалу електрода), оскільки йому відповідає найменший електродний потенціал порівняно з потенціалами води та іонів .

.

Приклад 3. Скласти рівняння катодного і анодного процесів, які відбуваються при електролізі розплаву суміші солей та з інертним анодом. Яка маса міді виділиться на катоді при проходженні струму силою 4А протягом однієї години?

Розв’язання. У розплаві відбувається дисоціація солей:

На катоді можуть відновлюватися іони міді:

,

і іони натрію:

.

Оскільки , то відновлюватися будуть, в першу чергу, іони міді.

На аноді в першу чергу розряджуються йодид-іони

відповідно до послідовності розрядження аніонів на інертному аноді

Для розрахунку маси міді, яка виділяється на катоді використовуємо об’єднаний закон Фарадея:

.

Оскільки молярна маса еквівалента міді дорівнює (г/моль), то

(г).

Дата добавления: 2015-05-23