электролиз водных растворов.

[sputNIK37]

Напишите уравнения реакций, протекающих на электродах при электролизе водного раствора нитрата меди:

а)с графитовым анодом,

б)с медным анодом.

Рассчитайте массу веществ, выделившихся на электродах в случаях а и б при нахождении 6А в течении 2-х часов.

[psb]

а ) Графитовый анод

А(+): 2 H₂O - 4e ---> 4 H⁺ + O₂ | 1 | - окисление

К(-): Сu²⁺ + 2e ---> Cu⁰ | 2 | - восстановление

--------------------------------------

2 Cu²⁺ + 2 H₂O --эл. ток--> 2 Cu + 4 H⁺ + O₂

--------------------------------------

2 Cu(NO₃)₂ + 2 H₂O --эл. ток--> 2 Cu + 4 HNO₃ + O₂

 

По закону Фарадея определим массу выделившегося кислорода и меди на электродах:

m(O₂) = I * t * Mэ(O₂) / F = 6 * 7200 * (32/4) / 96500 = 3,58 г

m(Cu) = I * t * Mэ(Сu) / F = 6 * 7200 * (64/2) / 96500 = 14,33 г

 

 

б ) Медный анод

А(+)/Сu: Cu⁰ - 2e ---> Сu²⁺ | 1 | - окисление

К(-): Сu²⁺ + 2e ---> Cu⁰ | 1 | - восстановление

----------------------------------------

Cu⁰ + Сu²⁺ --эл. ток--> Сu²⁺ + Cu⁰

----------------------------------------

Cu⁰ + Cu(NO₃)₂ --эл. ток--> Cu(NO₃)₂ + Cu⁰

 

Т.о. медь с анод переходит на катод.

 

По закону Фарадея определим массу выделившегося меди на катоде:

m(Cu) = I * t * Mэ(Сu) / F = 6 * 7200 * (64/2) / 96500 = 14,33 г

[nik34]

Определите минимальные напряжения при электролизе 1М растворов CuSO4 и CuCl2. Запишите уравнения реакций электродных процессов. :unsure:

[psb]

  nik34 сказал:

Определите минимальные напряжения при электролизе 1М растворов CuSO4 и CuCl2. Запишите уравнения реакций электродных процессов. :unsure:

 

Т.к. не указана марка материала электродов, то можно считать. что электроды инертные и при определении минимального напряжения можно не учитывать перенапряжение выделения кислорода и хлора на электродах.

 

Сульфат меди (II)

A(+): 2 H₂O - 4e --> O₂ + 4 H⁺ | 1 | - окисление, E⁰(H₂O/O₂) = 1,23 В

K(-): Cu²⁺ + 2e --> Cu | 2 | - восстановление, E⁰(Cu²⁺/Cu) = 0,34 В

---------------------------------

2 Cu²⁺ + 2 H₂O --эл. ток--> 2 Cu + O₂ + 4 H⁺

---------------------------------

2 CuSO₄ + 2 H₂O --эл. ток--> 2 Cu + O₂ + 2 H₂SO₄

 

Т.к. при электролизе используется 1М раствор сульфата меди (II), то при определении минимального напряжения при электролизе можно использовать стандартные электродные потенциалы полуреакций.

U_min = E⁰(H₂O/O₂) - E⁰(Cu²⁺/Cu) = 1,23 - 0,34 = 0,89 В

 

 

Хлорид меди (II)

A(+): 2 Сl^- - 2e --> Cl₂ | 1 | - окисление, E⁰(Cl^-/Cl₂) = 1,36 В

K(-): Cu²⁺ + 2e --> Cu | 2 | - восстановление, E⁰(Cu²⁺/Cu) = 0,34 В

---------------------------------

Cu²⁺ + 2 Сl^- --эл. ток--> 2 Cu + Cl₂

---------------------------------

CuCl₂ --эл. ток--> Cu + Cl₂

 

U_min = E⁰(Cl^-/Cl₂) - E⁰(Cu²⁺/Cu) = 1,36 - 0,34 = 1,02 В

[efegeniya]

Вычислите массу серебра, выделившегося на катоде в результате пропускания тока силой 6А через раствор нитрата серебра в течении 30 мин.

[FilIgor]

  В 11.05.2010 в 15:19, efegeniya сказал:

Вычислите массу серебра, выделившегося на катоде в результате пропускания тока силой 6А через раствор нитрата серебра в течении 30 мин.

m = Mr*I*t/zF = 107,9*6*(30*60)/1*96500 = ... г.

[лапуся]

Водный раствор содержит смесь нитратов меди (II), железа(II), свинца (II) и натрия одинаковой концентрации. В какой последовательности будут выделяться металлы при электролизе?

[FilIgor]

  В 20.05.2010 в 08:34, лапуся сказал:

Водный раствор содержит смесь нитратов меди (II), железа(II), свинца (II) и натрия одинаковой концентрации. В какой последовательности будут выделяться металлы при электролизе?

Cu, Pb, Fe.

[Impssbl]

Почему при электроосаждении металлов, расположенных в ряду, напряжений левее водорода, выход по току, как правило меньше 100%?

[plick]

  В 24.05.2010 в 21:03, Impssbl сказал:

Почему при электроосаждении металлов, расположенных в ряду, напряжений левее водорода, выход по току, как правило меньше 100%?

 

да идет там побочная реакция выделения водорода, вот и все