Уравнение электролиза раствора хлорида золота

Уравнение электролиза раствора хлорида золота

Составьте уравнения электролиза: а) расплава хлорида калия; б) раствора хлорида золота AuCl₃. Укажите общие черты и найдите различия в этих процессах.

Различие состоит в том, что электролиз хлорида калия протекает в виде расплава, в электролиз хлорида золота в виде раствора, и в том, что для восстановления ионов металлов требуется разное количество электронов.

Сходство состоит в том, что в обоих случаях в результате гидролиза на катоде восстанавливается металл, а на аноде протекает окисление хлора до молекулярного состояния Cl₂.

Электролитическое рафинирование золота

Явление пассивирования крайне нежелательно: на аноде вместо полезного процесса растворения золота происходит вредный процесс— окисление ионов хлора, приводящее к обеднению электролита золотом и отравлению атмосферы цеха.

И, наконец, третьей характерной особенностью электролитического рафинирования золота является то, что его обычно проводят при переменном асимметрическом токе (процесс Вольвилля). Для этого последовательно с генератором постоянного тока включают генератор переменного тока с э. д. с, немного превышающей э. д. с. постоянного тока .

При использовании асимметрического тока на аноде чередуются полу периоды положительного знака с более короткими полупериодами отрицательного знака . При анодной поляризации происходит растворение сплава и образование пленки хлористого серебра. Во время катодной поляризации пленка AgCl теряет сцепление с анодом и опадает на дно ванны, переходя в анодный шлам. Причина этого явления заключается, по-видимому, как в частичном восстановлении хлористого серебра до металла (в листах соприкосновения с анодом), так и в быстром и значительном изменении межфазного поверхностного натяжения на поверхности анода, происходящем при изменении поляризации.

Еще более электроотрицателен свинец. Растворяясь на аноде в первую очередь, он остается в электролите в концентрациях, определяемых растворимостью РbСl2. При насыщении электролита хлоридом свинца на аноде может образоваться пленка твердой соли РbСl2, которая будет отлагаться совместно с хлоридом серебра, вызывая пассивность анода. Если содержание серебра и свинца в сумме не превышает 13 %, аноды не пассивируются.

12 % S совсем нерастворимы под током.

Полученный раствор содержит 200—300 г/л Au и 45— 80 г/л соляной кислоты. Его разбавляют водой и заливают в ванны основного электролиза. Свежий электролит можно также готовить растворением катодного золота в соляной кислоте при пропускании газообразного хлора.

Похожие страницы:

Понравилась статья поделись ей

Leave a Comment

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Вычисление массы продуктов электролиза с использованием закона Фарадея

Электролиз раствора серной кислоты

Задача 39.
Вычислить массу газа, выделившегося на аноде при электролизе раствора серной кислоты, производившегося в течение 10 мин при силе тока 3 А.
Решение:
р-р H₂SO₄;
t = 10 мин = 600 с;
I = 3 A;
F = 96 500 Кл/моль
m (O₂) — ?
Электролиз раствора серый кислоты сводится к электролизу воды:

На электродах протекают следующие реакции:

Катод: 2|2Н + + 2 = Н₂↑
Анод: 1|2H₂O — 4 = O₂↑+ 4H +

После сокращения ионов водорода в левой и правой частях уравнения, получим:

Так как на аноде выделяется кислород:

2H₂O — 4 = O₂↑ + 4H + ;

m(O₂) = [M(O₂) . I . t]/(n . F) = (32 г/моль . 3 А . 600 с)/ (4 . 96500 A . c/моль) = 0,15 г.

Электролиз растворов солей нитрата серебра (I), сульфата меди (II) и хлорида золота (III)

Задача 40.
Через последовательно включенные в цепь постоянного тока растворы нитрата серебра (I), сульфата меди (II) и хлорида золота (III) пропускали ток силой в течение 20 мин. Рассчитайте массы металлов, осевших на катоде.
Решение:
р-ры AgNO₃; CuSO₄; AuCl₃
I = 2,5 A
t = 20 мин = 1200 с
F = 96500 Кл/моль
m (Ag) — ?
m (Cu) — ?
m (Au) — ?

1) Все металлы, катионами которых образованы данные соли, находятся в ряду активности металлов «после водорода», значит на катодах будет протекать реакция восстановления только металлов:

►Ag + + 1 = Ag 0 ; n = 1, M(Ag) = 108 г/моль;
►Cu 2+ + 2 = Cu 0 ; n = 2, M(Cu) = 64 г/моль;
►Au 3+ + 3 = Au 0 ; n = 3, M(Au) = 197 г/моль.

2) По формуле объединенного закона электролиза:

m (в-ва) = [M(в-ва) . I . t]/(n . F)

Вычисляем массы металлов, получим:

m(Ag) = (108 г/моль . 2,5 А . 1200 с)/ (1 . 96500 A . c/моль) = 3,358 = 3,36 г;
m(Cu) = (64 г/моль . 2,5 А . 1200 с)/ (2 . 96500 A . c/моль) = 0,995 = 1,00 г;
m(Au) = (197 г/моль . 2,5 А . 1200 с)/ (3 . 96500 A . c/моль) = 2,042 = 2,00 г;

Ответ: m(Cu) = 1 г, m(Ag) = 3,36 г, m(Au) = 2 г.