Во всём мне хочется дойти до самой сути… Б.Пастернак

Во всём мне хочется дойти до самой сути…
Б.Пастернак
Н
ОН
ОН
ОН
Н
+
-
+
2+
Cu
2-
-
-
Н
S𝑶𝟒
Cu
+Н
-
ОН
2+
2S𝑶𝟒
-
+
+
+
-
-
-
+
- +
CuSO4(р-р) + Fe → FeSO4 + Cu
FeSO4(р-р) + Cu→ реакция не идёт
1. Катион металла расположен в ряду напряжений от
лития до алюминия включительно ( Li< 𝑴𝒏+ ≤ Al). На
катоде идет процесс восстановления воды:
𝟐𝑯𝟐 𝑶 + 𝟐𝒆 → 𝑯𝟎𝟐 + 𝟐𝑶𝑯−
2. Катион металла расположен в ряду напряжений
между алюминием и водородом
(Al< 𝑴𝒏+ < H ). На катоде одновременно
восстанавливаются ионы металла и вода:
𝟎
𝑯𝟐
𝟐𝑯𝟐 𝑶 + 𝟐𝒆 →
+ 𝟐𝑶𝑯−
𝑴𝒏+ + 𝒏𝒆 → 𝑴𝟎
3. Катион металла расположен после водорода
(H < 𝑴𝒏+ ). На катоде восстанавливаются катионы
металла:
𝒏+
𝑴
+ 𝒏𝒆 → 𝑴
𝟎
4. Если в растворе содержатся разные металлы, то
восстанавливаются металлы, находящиеся правее в
ряду напряжений.
1. Процессы, идущие на растворимом аноде (Fe,
Zn, Cu, Ag)-окисляется металл анода.
2. Процессы, идущие на нерастворимом аноде (C,
Au, Pt).
а)При электролизе растворов солей бескислородных
кислот (кроме HF) идет процесс окисления аниона.
б)При электролизе растворов солей
кислородсодержащих кислот и HF кислоты идет
процесс окисления воды:
𝟐𝑯𝟐 𝑶 − 𝟒𝒆 → 𝑶𝟎𝟐 + 𝟒𝑯+
𝑪𝒖𝑺𝑶𝟒 → 𝑪𝒖𝟐+ + 𝑺𝑶𝟐−
𝟒
𝑪𝒖𝟐+ , 𝑯𝟐 𝑶 𝑺𝑶𝟐−
𝟒 , 𝑯𝟐 𝑶
𝑪𝒖𝟐+ + 𝟐𝒆 → 𝑪𝒖𝟎
𝟐𝑯𝟐 𝑶 − 𝟒𝒆 → 𝑶𝟎𝟐 + 𝟒𝑯+
𝟐𝑯𝟐 𝑶 − 𝟒𝒆 → 𝑶𝟎𝟐 + 𝟒𝑯+
4
1
4
𝑪𝒖𝟐+ + 𝟐𝒆 → 𝑪𝒖𝟎
2
2
Суммарное уравнение:
𝟐𝑪𝒖𝟐+ + 𝟐𝑯𝟐 𝑶 → 𝟐𝑪𝒖𝟎 + 𝑶𝟎𝟐 + 𝟒𝑯+
𝟐𝑪𝒖𝑺𝑶𝟒 + 𝟐𝑯𝟐 𝑶 → 𝟐𝑪𝒖𝟎 + 𝑶𝟎𝟐 + 𝟐𝑯𝟐 𝑺𝑶𝟒
Масса вещества m, выделившегося на электроде за время t
при прохождении электрического тока, пропорциональна
времени t и силе тока I
масса вещества m, выделившегося на электроде за время t
при прохождении электрического тока, пропорциональна
заряду q, переносимому ионами.
m=k I t=k q
It=q - заряд, переносимый ионами за время t
k - электрохимический эквивалент
k=
𝑚
𝑞
◦
=> [ k]=кг/Кл,
Масса вещества, выделившегося на электроде за время t: m= m◦ N (1)
m◦-масса одного иона
Из молярной массы вещества М=m◦ NА, выразим m◦ =
q
q
N- число ионов, достигших электрода: N=
М
𝑁А
(2)
(3)
◦
q- заряд, протекший через электролит за время t
q◦-заряд одного иона: q◦= nе (4)
n- количество электронов, которых не хватает или являются лишними у атома,
превратившегося в ион или это заряд иона в элементарных зарядах е=1,6 ·10-19Кл
q
nе
(4) подставим в (3):
N=
(5) , (2) подставим в (1):
Из формулы видно
m=
М
к=N nе
А
(5)
Мq
NАnе
=
МIt
NАnе
Рассчитайте массу серебра, которая образуется
при электролизе водного раствора нитрата
серебра с графитовыми электродами на аноде,
если выделился кислород массой 6 г.