анодните процеси

Анодна процеси зависят от естеството на електролита и материала, от който е направена анода.

В зависимост от естеството на разтворим анода разграничат (активна) и неразтворимите (инертни) аноди. В случая на разтворим анод електролиза настъпва анод окисление за образуване на съответните метални йони. Анодът изработен от метал, чиито йони са в разтвор. Например, ако се извърши електролиза на разтвор на меден сулфат (II) с медни електроди, след катода ще възстановяване йон Cu2 + от разтвор: Cu2 + + 2 ® Cu0 и анода се окислява, изпращане на йони Си2 + в разтвора: Cu0 - 2 ® Cu2 +.

Резултатът е прехвърляне на Cu2 + йони от анода към катода. Електролиза с разтворим анод се използва за пречистване на метал.

Ако анода е от инертен материал (графит, въглерод, платина, и т.н.), след това върху повърхността им се окислява или киселинни остатъци или водни молекули. В електролиза на водни разтвори на водородни киселини соли и алкални разтвори на анода се окислява аниони (Cl-, Вг-, J-, S 2 ', ОН):

4OH- - 4 ® 2H2O + O2

В електролиза на водни разтвори на киселинни соли на кислородни аниони и HF (. SO42-, NO3-, РО43-, F- и т.н.) не се окислява и се окислява при анода да образуват водни молекули на кислород:

2H2O - 4 ® O2 + 4Н +

електролиза процеси се подчиняват на законите на Фарадей:

Тегло на електролит, което е преминало чрез химична конверсия и тегло вещества се утаяват на електродите е пряко пропорционална на количеството на ток преминава през стопилката, или електролитен разтвор.

Чрез преминаване на електроенергия чрез същия брой разтвори или стопилки на различни електролити тегло вещества, отделяни в електродите, е пропорционална на техните химични еквиваленти.

За изчисленията се използва закона за комбинирано уравнение на Фарадей:

където m - маса на електролит, което е преминало химична конверсия, или маса на веществото, освободен в електрод г; Мае - моларна маса еквиваленти вещество, г / мол; J - ток, А; т - електролиза време с; F - брой на Фарадей (96500 C / мол).

Моларен маса на веществото еквивалент изчислява по следната формула:

където М - моларен маса на веществото в г / мол;

п - номер на електроните, които участват в процеса на електрод.

За изчисляване на обема на газообразните продукти на електролиза на правото на Фарадей моларната маса на веществото се заменя Мей еквивалента на моларен еквивалент на количеството газ при нормални условия (Ve), който се изчислява по формулата:

където 22,4 - обем, който заема един мол от всеки газ при нормални условия, л; п - брой. хвърли или получени 1 мол на газ.

При извършване на електролиза в реални условия, поради странични реакции маса на дадено вещество освободен в електрода е по-малка от масата се изчислява от закона на Фарадей. Тегловното съотношение на веществото, получено при електролиза (. Mprakt) към теглото на веществото изчислява чрез закона на Фарадей (. MTeoR), изразено като процент, наречен ток (W):

Пример 1: Направете електронен уравнение на електрода процеси, протичащи по време на електролиза на разтвор CuSO4. Определя се теглото на мед и количеството газ еволюира в електродите когато текущата сила 5 А в продължение на 2 часа.

Решение. Водният CuSO4 дисоциира съгласно схема

CuSO4 ® Cu2 + + SO42-

В електролиза на сол CuSO4 разтвор на катода ще се възстанови йони Си2 + и при анода - окисляват водни молекули.

Катодът (-): Cu2 + + 2 ® Cu 2

Анодът (+): 2H2O - 4 ® O2 + 4Н + 1