procese anodice

procese anodice depind de natura electrolitului și materialul din care este confecționat anodul.

În funcție de natura anod solubil distinge (activ) și anozi insolubili (inerte). În cazul unei electroliză anod solubil are loc oxidarea anodică pentru a forma ionii metalici corespunzători. Anodul realizat din metal a cărui ioni sunt prezenți în soluție. De exemplu, dacă vom efectua electroliza soluției de sulfat de cupru (II) cu electrozi din cupru, apoi catod va Cu2 recuperare ion + din soluție: Cu2 + + 2 ® Cu0, iar anodul este oxidat, trimiterea Cu2 ioni + în soluție: Cu0 - 2 ® Cu2 +.

Rezultatul este un transfer de ioni Cu2 + de la anod la catod. Electroliza cu un anod solubil este utilizat pentru purificarea metalelor.

Dacă anodul este realizat dintr-un material inert (grafit, carbon, platină, etc.), apoi pe suprafața acestora este oxidat sau reziduuri sau molecule de apă acidă. In electroliza soluțiilor apoase de săruri de acizi hidrogen și soluții alcaline la anod este oxidat anioni (CI-, Br-, J-, S2-, OH-):

4OH- - 4 ® 2H2O + O2

In electroliza soluțiilor apoase de săruri acide ale anionilor oxigenați și HF (. SO42-, NO3-, PO43-, F-, etc.) nu sunt oxidați și este oxidat la anod pentru a forma molecule de apă de oxigen:

2H2O - 4 ® O2 + 4H +

procesele de electroliză se supune legilor lui Faraday:

Greutatea electrolit care a fost supus substanțele de conversie și greutate chimice precipitate pe electrozi este direct proporțională cu cantitatea de energie electrică a trecut prin topitură, sau soluția de electrolit.

Prin trecerea energiei electrice prin același număr de soluții sau topituri de diverse substanțe electroliți greutate emise la electrozi, este proporțională cu echivalenții lor chimici.

Pentru calcule folosiți ecuația combinate legea lui Faraday:

unde m - masa de electrolit, care a suferit o conversie chimică, sau masa unei substanțe eliberată la electrod g; Mae - masa molară echivalent substanță, g / mol; J - curent, A; t - timpul de electroliză cu; F - numărul lui Faraday (96500 C / mol).

masa molara de substanță echivalentă calculată utilizând formula:

unde M - masa molară a substanței în g / mol;

n - numărul de electroni care participă la procesul de electrod.

Pentru calcularea volumului de produse gazoase de electroliză legii lui Faraday masa molară a substanței este înlocuită Mae echivalenți per echivalent molar al cantității de gaz în condiții normale (Ve), care se calculează cu formula:

în care 22,4 - un volum care ocupă 1 mol de orice gaz în condiții normale, l; n - numărul. turnate sau au primit 1 mol de gaz.

Atunci când efectuează electroliza în condiții reale, din cauza reacțiilor secundare în masă a unei substanțe eliberată la electrodul este mai mică decât masa calculată din legea lui Faraday. Raportul de greutate al substanței obținute prin electroliza (. Mprakt) la greutatea substanței calculate prin legea lui Faraday (. MTeoR), exprimată ca procent, denumit curent de ieșire (W):

Exemplul 1: Asigurați ecuația electronică a proceselor de electrod care apar în timpul electrolizei soluției de CuSO4. Se determină greutatea cuprului și a cantității de gaz degajat la electrozi când curent forță 5 A timp de 2 ore.

Decizie. CuSO4 apos disociază conform schemei

CuSO4 ® Cu2 + + SO42-

In electroliza soluției de sare CuSO4 la catod se va recupera ionii Cu2 +, iar la anod - oxideze moleculele de apă.

Catodul (-): Cu2 + + 2 ® Cu 2

Anodul (+): 2H2O - 4 ® O2 + 4H + 1