Cz. X Elektrochemia (elektroliza) Przebieg procesu elektrolizy

Cz. X Elektrochemia (elektroliza)
Przebieg procesu elektrolizy stężonych roztworów na elektrodach platynowych
Elektrolit
PROCES KATODOWY
Wydziela się
Kwas beztlenowy
Wodór
2H+ + 2e- H2
Wodór
2H+ + 2e- H2
Kwas tlenowy
Zasada (metalu
Wodór
aktywnego,
2HO2+2e−→ H2 + 2OHwodorotlenki innych
matali są
nierozpuszczalne)
Sól kwasu
Wodór
beztlenowego i
2HO2+2e−→ H2 + 2OHmetalu
aktywniejszego od
Al
Sól kwasu
Metal
beztlenowego i
Mem+ + me- Me
metalu mniej
aktywnego od Al
Sól kwasu tlenowego Wodór
i metalu
2HO2+2e−→ H2 + 2OHaktywniejszego od
glinu
Sól kwasu
Metal
tlenowego i metalu
Mem+ + me- Me
mniej aktywnego od
Al
Stopione sole
Metal
kwasów
beztlenowych
Stopione tlenki
Metal
metali
M
ms = -------- . I . t
z.F
- ms - masa wydzielonego matalu,
- M – masa molowa metalu,
- z – liczba moli elektronów,
- I – natężenie prądu w amperach (A),
- t – czas w sekundach,
- F = 96400C (A/s)
PROCES
ANODOWY
Wydziela się
Niemetal
Rn- R + neTlen
2HO2 O2 + 4H+ +
4eTlen
4OH- O2 + 4e-
STĘŻENIE
ELEKTROLITU
*Elektroliza wody
maleje
Niemetal
Rn- R + ne-
Maleje, - sól
przechodzi w
odpowiedni
wodorotlenek
Niemetal
Rn- R + ne-
maleje
Tlen
2HO2
4e-
Rośnie *
Tlen
2HO2
4e-
Rośnie*
Rośnie*
O2 + 4H+ +
+
O2 + 4H +
Maleje (sól
przechodzi w
odpowiedni kwas)
niemetal
---------------------------
tlen
---------------------------
UWAGA
Jeżeli znajdują się jony różnych matali, to w pierwszej kolejności metale mniej aktywne tj o
wyższym potencjale redukcyjnym, pozostały ładunek zostanie wykorzystany do redukcji
metalu bardziej aktywne od poprzedniego ( np. jeżeli w roztworze znajdują się kationy Cu2+ i
Fe 3+ , to w pierwszej kolejności rozładują się kationy miedzi a w drugiej kolejności kationy
żelaza.