​​​​​​​Электролиз раствора K2SO4 проводили при силе тока 5 А в течение 3 часов. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, вычислите объем выделяющихся на электродах веществ. (Решение → 31133)

Заказ №38836

Электролиз раствора K2SO4 проводили при силе тока 5 А в течение 3 часов. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, вычислите объем выделяющихся на электродах веществ.

Решение:

Электролизом называется окислительно-восстановительный процесс, протекающий при прохождении электрического тока через раствор или расплав электролита. При электролизе происходит превращение электрической энергии в химическую. Ячейка для электролиза, называемая электролизером, состоит из двух электродов и электролита. Электрод, на котором идет реакция восстановления (катод), у электролизера подключен к отрицательному полюсу внешнего источника тока. Электрод, на котором протекает реакция окисления (анод), подключен к положительному полюсу источника. При электролизе на катоде (отрицательно заряженный электрод) происходит восстановление, так как он отдает электроны катионам, а на аноде (положительно заряженный электрод) – окисление, так как он принимает электроны от анионов. Восстановительное и окислительное действия электрического тока во много раз сильнее, чем у химических восстановителей и окислителей. Принципиальное различие между реакциями, протекающими в гальваническом элементе и в электролизере, заключается только в их направлении самопроизвольности. В замкнутой цепи гальванического элемента электрохимическая реакция протекает самопроизвольно, а в электролизере – только под воздействием электрического тока внешнего источника. Следует обратить внимание на наименование электродов: - в гальваническом элементе отрицательный электрод – анод, а положительный – катод; - - в электролизере, наоборот, отрицательный электрод – катод, а положительный – анод. При этом следует помнить, что термины "отрицательный" и "положительный" всегда относятся к полюсам источника тока. На характер течения электродных процессов при электролизе большое влияние оказывают состав электролита, растворитель, материал электродов и режим электролиза (напряжение, плотность тока, температура и др.). Прежде всего надо различать электролиз расплавленных электролитов и их водных растворов. Электролиз водных растворов электролитов более сложный процесс из-за возможности участия в нем молекул воды: - восстановление на катоде: 2Н2О + 2ē = Н2↑ + 20Н– ; - - окисление на аноде: 2Н2О – 4ē = 4H+ + О2. Если на одном и том же электроде возможно протекание двух или более процессов, то вероятен тот, осуществление которого связано с минимальной затратой энергии. Это означает, что на катоде восстанавливаются, в первую очередь, окисленные формы окислительновосстановительных систем с наибольшим электродным потенциалом, а на аноде окисляются восстановленные формы с наименьшим электродным потенциалом. В реальных процессах этот порядок часто нарушается из-за перенапряжения на электродах, вызванного их поляризацией и другими побочными процессами. Поэтому для определения порядка протекания окислительно-восстановительных процессов на электродах при электролизе водных растворов можно руководствоваться следующими правилами. На катоде: - в первую очередь восстанавливаются катионы металлов, имеющие стандартный электродный потенциал больший, чем у водорода, в порядке его уменьшения, например: =+0,34В>0

​​​​​​​Электролиз раствора K2SO4 проводили при силе тока 5 А в течение 3 часов. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, вычислите объем выделяющихся на электродах веществ.

​​​​​​​Электролиз раствора K2SO4 проводили при силе тока 5 А в течение 3 часов. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, вычислите объем выделяющихся на электродах веществ.

​​​​​​​Электролиз раствора K2SO4 проводили при силе тока 5 А в течение 3 часов. Составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах, вычислите объем выделяющихся на электродах веществ.