Для водного раствора электролита по варианту 6 (табл. 11): 1) напишите уравнение процессов, которые идут на электродах при электролизе, укажите названия электродов и их заряд; (Решение → 35420)

Заказ №38834

Для водного раствора электролита по варианту 6 (табл. 11): 1) напишите уравнение процессов, которые идут на электродах при электролизе, укажите названия электродов и их заряд; 2) определите массу веществ, накапливающихся в растворе при его электролизе, и объем выделяющихся газов, если электролиз проводится при атмосферном давлении и комнатной температуре, при силе тока I А в течение t часов и выходом по току η i; 3) укажите, как будет меняться рН среды у анода и катода в процессе электролиза; 4) запишите изменения электродных реакций при замене анода на другой, указанный в таблице. Дано: η=95 % I=7 А t=1,2 ч=4320с Найти: уравнения процессов на электродах, m вещества в растворе и V объем выделившегося газа, рН среды, электродные реакции при замене электрода

Решение:

Первый закон Фарадея В 1832 году Фарадей установил, что масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит: если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток с силой тока I. Коэффициент пропорциональности называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества. Второй закон Фарадея Электрохимические эквиваленты различных веществ относятся, как их химические эквиваленты. Химическим эквивалентом иона называется отношение молярной массы A иона к его валентности z. Поэтому электрохимический эквивалент где — постоянная Фарадея. 94 Второй закон Фарадея записывается в следующем виде: где М — молярная масса данного вещества, образовавшегося (однако не обязательно выделившегося — оно могло и вступить в какую-либо реакцию сразу после образования) в результате электролиза, г/моль; I — сила тока, пропущенного через вещество или смесь веществ (раствор, расплав), А; — время, в течение которого проводился электролиз, с; F — постоянная Фарадея, Кл∙моль−1 ; n — число участвующих в процессе электронов, которое при достаточно больших значениях силы тока равно абсолютной величине заряда иона (и его противо - иона), принявшего непосредственное участие в электролизе (окисленного или восстановленного). 1. Напишем уравнение процессов, которые идут на электродах при электролизе, и укажем названия электродов и их заряд; По условию задачи протекает электролиз раствора сульфата цинка ZnSO4. Рассмотрим механизм электролиза раствора, учитывая, что раствор соли, образован ионом мало активного металла (Zn2+) и кислотным остатком (SO4 2– ) сильной соляной кислоты. Электролиз – окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через расплав или раствор электролита и сопровождающийся разложением растворенного вещества или воды. Стандартный электродный потенциал цинка Е 0 (Zn2+ / Zn) =-0,763В -1,6< E 0< 0B Уравнение катодного процесса Zn2++2e Zn0 2H2O+ 2е =H2+2OH– на катоде восстанавливаются ионы цинка с выделением газообразного водорода, с подщелачиванием прикатодного слоя, то есть рН>7. Анодом в данном случае является цинк. Анионом является кислотный остаток серной кислоты. Уравнение анодного процесса с цинковым анодом: Zn0 - 2еZn2+ 2H2O – 4е→4H++O2 на аноде окисляются молекулы воды и ионы цинка, с выделением кислорода и подкислением прианодного слоя.