Концентрация растворов
жүктеу/скачать 0,59 Mb. Pdf көрінісі
|
| Пример 10.
Напишите уравнения катодного и анодного про- цессов, протекающих при электролизе раствора соляной кислоты. При этом в качестве материала катода и анода используйте медь. Решение: Катодный процесс не зависит от материала катода и определя- ется только природой катионов, имеющихся в растворе. Соляная кислота диссоциирует с образованием катионов водо- рода и анионов хлора: HCl H + + Cl – В общем случае на катоде возможно восстановление или ионов металла, или ионов водорода. В данном случае в растворе нет ника- ких ионов металла. Поэтому единственно возможным процессом является восстановление ионов водорода: Катод (–): 2H + + 2ē = H 2 Анодный процесс в первую очередь определяется материалом анода. Медь не относится к инертным металлам. Медный анод – растворимый анод. Поэтому, независимо от природы анионов, имеющихся в растворе, на аноде будет происходить растворение металла, из которого сделан анод (то есть меди): Анод (+): Cu 0 - 2 ē = Cu 2+ Суммарное уравнение реакции: Cu 0 + 2HCl электролиз CuCl 2 + H 2 48 Пример 11. Напишите уравнения катодного и анодного про- цессов, протекающих при электролизе раствора сульфата никеля. При этом в качестве материала катода используйте медь, анода – никель. Решение: Катодный процесс не зависит от материала катода и определя- ется только активностью (потенциалом) металла, ионы которого находятся в растворе. Сульфат никеля диссоциирует в растворе с образованием ионов никеля и сульфат-ионов: NiSO 4 Ni 2+ + SO 4 2- Никель в ряду активности находится справа от марганца и его потенциал больше, чем потенциал марганца (–1,05 В): Е 0 (Ni 2+ /Ni 0 ) = −0,25 В (см. прил. 2). Значит, на катоде будет происходить процесс восстановления ионов никеля: Катод (−): Ni 2+ +2ē = Ni 0 Анодный процесс в первую очередь определяется материалом анода. Никель не относится к инертным металлам. Никелевый анод – растворимый анод. Поэтому, независимо от природы анионов, имеющихся в растворе, на аноде будет происходить растворение металла, из которого сделан анод (то есть никеля). Анод (+): Ni 0 − 2 ē = Ni 2+ Как видим, на аноде никель переходит в раствор, а на катоде – выделяется из раствора. При этом изменения состава раствора не происходит. Процессы такого рода часто используют при нанесе- нии различных гальванических покрытий. |