Oxidarea ionilor la anod la anod oxidă în principal anionii cu o valoare mai mică

Procedeele anodice posibile în electroliza soluțiilor apoase:

- oxidarea moleculelor de apă (pH <7): 2Н2 О - 4ē → О2 + 4Н + ; Е 0 =+ 1,23 (В)

- oxidarea ionilor OH (pH ≥ 7). 4OH - 4 # 275; → O2 + 2H20, E0 = + 0,40 (B)







- anionii acizilor în ceea ce privește electrooxidarea sunt împărțiți în două grupe:

a) anionii de acizi liberi de oxigen (Cl - Br - .1 - S2) se oxidează cu ușurință: 21 - l2; E0 = +0,54 (B);

b) anionii acizilor conținând oxigen (SO4 2- NO3 -... CO3 2- PO4 3-) dețin electroni mai puternice decât moleculele de apă, astfel încât apa este oxidat la anod conform schemei de mai sus.

- dizolvarea anodului. M 0 M + n + n # 275;

Există electrozi solubili (Cu; Zn, etc.) și electrozi inerți (C; Au; Pt).

Luați în considerare un exemplu de electroliză a unei soluții de clorură de cupru (II) cu un anod de cupru solubil:

CuCl2Cu2 + + 2CI -

K - Cu2 + (E0 = + 0,34 V) A + (Cu) CI - (E0 = +1,36 B)

particula este oxidată la o particulă cu

cu potențial mai mare potențial mai mic.

Cu 2+ Cu 0 Cu 0 Cu 2+

Această metodă este utilizată pentru rafinarea electrolitică a metalelor (purificare) în condiții industriale.

În scopul descărcării ionilor au apărut pe electrozi, este necesar să se exercite o anumită forță electromotoare egală cu diferența de potențial, numit potențial expansiune (E 0 dec.), Care este numeric egală cu valoarea absolută a forței electromotoare a celulei, elaborate pe baza produselor de electroliză. De exemplu:

calculați potențialul de descompunere al acidului clorhidric 1 M.

HCI ↔ H + + Cl -







oxidant K - 2H + 2 # 275; → recuperarea H2

un agent reducător A + 2Cl - - 2 # 275; → Oxidarea Cl2.

EMF = EK 0 - EA 0 = 0 - 1,36 = # 9474; 1,36 # 9474; B.

Secvența de descărcare de ioni în electroliza poate fi perturbată din cauza unui fenomen numit surmenaj. Supratensiune egală cu diferența dintre tensiunea pus pe electrozii celulei electrochimice și forța electromotoare corespunzătoare reculul. Prin urmare, prin elaborarea unor estimări ale proceselor electrochimice reale, trebuie reamintit faptul că diferența de potențial real în electroliza (# 916; F) este compus din: un potențial de descompunere (. Erazl), EMF pentru a depăși rezistența electrolitului, cantitatea de catod și tensiunea anod, care sunt cauzate de reacții secundare, care apar pe electrozi, cum ar fi:

- ion la electrod;

- pierderea coajă hidrat de ioni (în soluție);

- recombinarea atomilor în molecule;

- plecarea moleculei de la electrod.

unde I - puterea curentului în timpul electrolizei;

R - rezistența sistemelor;

Epilatorul # 916; - diferența de potențial de polarizare, care împiedică trecerea curentului;

# 916; Ekont. Este suma potențialului de contact.

R este rezistența totală a sistemului, egală cu suma rezistențelor electrolitului, diafragma celulei și curentul duce la celulă.

Experiența arată că potențialul de eliberare E 0 (Me n +) este aproximativ egal cu potențialul electrodului și E 0 din evoluția gazului este mult mai mare decât potențialul electrodului. Aceasta se datorează așa-numitei polarizări a gazului, adică formarea pe electrozii a unei "straturi de gaz" datorită evoluției hidrogenului la catod și a oxigenului la anod sau a altor gaze. Polarizarea gazului poate opri procesele care apar în timpul electrolizei, datorită izolației electrozilor. Efectul său negativ poate fi eliminat prin adăugarea de oxidanți hidrogen: K2 Cr2O7. KMnO4 și agenți de reducere a oxigenului Na2S03. Na3P04.

În plus față de polarizarea gazului. distinge între:

- concentrație - datorită unei modificări a concentrației în

stratul de suprafață al electrodului, dacă anodul de cupru, atunci [Cu2 +] la anod este mai mare decât cel al catodului. Pentru a elimina această polarizare, este necesară amestecarea electrolitului;

- chimice - se datorează faptului că alocarea de produse

electroliza conduce la formarea unui circuit galvanic (are loc o reacție inversă de electroliză).







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: