Уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водных растворов солей
Задача 688.
Написать уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водных растворов ВаСI2 и РbNO3)2 с угольными электродами.
Решение:
а) электролиз водного раствора ВаСI2
ВаСI2 – соль активного металла и кислородной кислоты. Стандартный электродный потенциал системы: Ba 2+ = 2 Ba(-2,90 В) значительно отрицательнее потенциала водородного электрода в нейтральной среде (-0,41 В). Поэтому на катоде будет происходить электрохимическое восстановление воды, сопровождающееся выделением газообразного водорода:
2H2O + 2 ⇔ H2↑ + 2ОH —
На аноде будет происходить электрохимическое окисление хлора, стандартный потеннциал которого (+1,36 В) выше, чем воды (+1,23 В). Хлор будет окисляться, потому что наблюдается значительное перенапряжение процесса окисления воды, материал анода оказывает тормозящее воздействие на его протекание:
2Cl — — 2 = 2Cl*
Cl* + Cl* = Cl2
Сложив уравнения катодного и анодного процессов, получим суммарное уравнение:
Таким образом, при электролизе водного раствора хлорида бария одновременно с выделением газообразного водорода (катод) и газообразного хлора (анод), образуется гидроксид бария (катодное пространство).
б) электролиз водного раствора Рb(NO3)2
Рb(NO3)2 – соль средней активности металла и кислородной кислоты, которая в водном растворе диссоциирует по схеме:
Стандартный электродный потенциал электрохимической системы Pb 2+ /Pb (-0,13В) положительнее потенциала водородного электрода в нейтральной среде (-0,41 В) незначительно. Поэтому на катоде будет выделяться свинец 0 (2H + /H2) > 0 (Pb 2+ /Pb):
Pb2+ + 2 ⇔ Pb 0
На аноде будет происходить электрохимическое окисление воды, приводящее к выделению кислорода:
2H2O — 4 = O2↑ + 4H +
Ионы NO3 -, движущиеся при гидролизе к аноду, будут накапливаться в анодном пространстве. Умножим уравнение катодного процесса на два и сложим его с уравнением анодного процесса, получим суммарное уравнение:
2Pb 2+ + 2H2O = 2Pb + O2↑ + 4H +
у катода у анода
Приняв во внимание, что одновременно происходит накопление ионов NO3 — в анодном пространстве, суммарное уравнение процесса можно записать в следующей форме:
Таким образом, при электролизе водного раствора соли нитрата свинца одновременно с выделением свинца (катод) и газообразного кислорода (анод), образуется азотная кислота (анодное пространство).
Задача 689.
Написать уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водных растворов FeCl3 и Са(NO3)2 с инертным анодом.
Решение:
а) Электролиз водного раствора FeCl3
В водном растворе соль FeCl3 диссоциирует по схеме: FeCl3 ⇔ Fe 3+ + 3Cl — . Стандартный электродный потенциал системы Fe 3+ + 3 = Fe 0 (-0,04 В) положительнее потенциала водородного электрода в нейтральной среде (-0,41 В). Поэтому на катоде будет происходить электрохимическое восстановление ионов Fe3+:
Fe 3+ + 3 = Fe 0
На аноде будет происходить электролитическое окисление ионов хлора с образованием свободных атомов хлора, которые, соединяясь друг с другом, образуют молекулу хлора:
2Cl — — 2 = 2Cl*
Cl* + Cl* = Cl2
Сложим, предварительно умножив уравнение катодного процесса на два и на три уравнения анодного процессов, получим суммарное уравнение:
2Fe 3+ + 6Cl — = 2Fe + 3Cl2
При электролизе FeCl3 в водном растворе с инертными электродами образуются металлическое железо, и выделяется газообразный хлор.
б) Электролиз водного раствора Са(NO3)2
Са(NO3)2 в водном растворе диссоциирует по схеме:
Стандартный электродный потенциал системы Ca 2+ + 2 = Ca (-2,87 В) значительно отрицательнее потенциала водородного электрода в нейтральной среде (-0,41 В). Поэтому на катоде будет происходить электрохимическое восстановление воды, сопровождающееся выделением газообразного водорода:
2H2O + 2 ⇔ H2↑ + 2ОH — ,
а ионы кальция Са 2+ , приходящие к катоду, будут накапливаться в прилегающей к нему части раствора (катодное пространство). На аноде будет происходить электрохимическое окисление воды, приводящее к выделению кислорода:
2H2O — 4 ⇔ O2↑ + 4ОH —
Иионы NO3 — на аноде разряжаться не будут, а будут накапливаться в анодном пространстве.
Умножив уравнение катодного процесса на два, и сложив, его с уравнением анодного процесса получим суммарное уравнение электролиза:
Приняв во внимание, что одновременно происходить накопление ионов кальция в катодном пространстве и нитрат-ионов в анодном пространстве, суммарное уравнение процесса можно записать в следующей форме:
Молекулярная реакция после приведения членов, получим:
Таким образом, при электролизе раствора соли нитрата кальция одновременно с выделением водорода и кислорода образуется гидроксид кальция (в катодном пространстве) и азотная кислота (в анодном пространстве).
Напишите уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водных растворов BaCl2 и Pb(NO3)2 с угольными электродами.
🎓 Заказ №: 22194 |
⟾ Тип работы: Задача |
📕 Предмет: Химия |
✅ Статус: Выполнен (Проверен преподавателем) |
🔥 Цена: 153 руб. |
👉 Как получить работу? Ответ: Напишите мне в whatsapp и я вышлю вам форму оплаты, после оплаты вышлю решение.
➕ Как снизить цену? Ответ: Соберите как можно больше задач, чем больше тем дешевле, например от 10 задач цена снижается до 50 руб.
➕ Вы можете помочь с разными работами? Ответ: Да! Если вы не нашли готовую работу, я смогу вам помочь в срок 1-3 дня, присылайте работы в whatsapp и я их изучу и помогу вам.
⚡ Условие + 37% решения:
Напишите уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водных растворов BaCl2 и Pb(NO3)2 с угольными электродами.
Решение: Угольные электроды относятся к инертным электродам. При электролизе раствора BaCl2 на катоде выделяется хлор, а на аноде – кислород: 2 2 2 ()K Cl e Cl E В Cl Cl 1,36 / 2 ()A 2H2O4e O2 4H EO H O 0,817 В 2 2 / (pH = 7)
Научись сам решать задачи изучив химию на этой странице:
|
Услуги:
|
Готовые задачи по химии которые сегодня купили:
Образовательный сайт для студентов и школьников
Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.lfirmal.com» в качестве источника.
© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института
23*. Составьте уравнения электролиза хлорида бария в: а) расплаве, б) растворе.
Решебник по химии за 11 класс (О.С.Габриелян, 2002 год),
задача №23
к главе «Глава 4. Вещества и их свойства. §18. Металлы».
Выделите её мышкой и нажмите CTRL + ENTER
Большое спасибо всем, кто помогает делать сайт лучше! =)
Нажмите на значок глаза возле рекламного блока, и блоки станут менее заметны. Работает до перезагрузки страницы.
http://lfirmal.com/%D0%9D%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D1%88%D0%B8%D1%82%D0%B5-%D1%83%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D1%85-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86-6/
http://5terka.com/node/11128