Методичка Химия. Отчет может быть оформлен либо в описательной форме, либо в форме таблицы на двух развернутых страницах Лабораторная работа

• Название: Отчет может быть оформлен либо в описательной форме, либо в форме таблицы на двух развернутых страницах Лабораторная работа
• Анкор: Методичка Химия.doc
• Дата: 08.03.2018
• Размер: 1.87 Mb.
• Имя файла: Методичка Химия.doc
• Тип: Отчет; #16417
• страница: 15 из 19

Электролиз водного раствора сульфата меди (II) с инертным анодом
В растворе протекают следующие процессы:

уравнение диссоциации CuSO₄ Cu²⁺ + SO₄^2-

уравнение гидролиза Cu²⁺ + H₂O CuOH⁺ + H⁺; (рН<7)

уравнение диссоциации Н₂О Н⁺ + ОН^–

Возможные окислители Cu²⁺ и H⁺ ( из H₂O)

Так как > , более сильным окислителем является ион Cu²⁺, и на катоде происходит осаждение металлической меди.

катодная	Cu2+ + 2e → Cuo	2
реакция

Возможные восстановители SO₄^2- и H₂O.

Так как < , более сильным восстановителем является вода, и на аноде происходит выделение кислорода из воды

анодная	2Н2О – 4e → О2 + 4Н+	1
реакция

Составим суммарное уравнение реакции, объединив уравнения катодной и анодной реакций с учетом коэффициентов электронного баланса.

2Cu²⁺ + 2H₂O2Cu^o_(кат.) + O_2(ан.) + 4Н⁺_(ан.)(краткое ионное уравнение)

2CuSO₄ + 2H₂O → 2Cu_(кат.) + O_2(ан.) + 2H₂SO_4(ан.) (молекулярное уравнение)
Ряд разряжаемости катионов на катоде
По характеру процессов, протекающих на катоде, при электролизе водных растворов катионы металлов можно подразделить на три группы

1. 
   Катионы активных металлов (от Li⁺ до Mn²⁺ ) не проявляют окислительных свойств в водных растворах и на катоде при электролизе водных растворов солей может протекать только восстановление воды,
   

так как <<

катодная	2H2O + 2e → H2 + 2OH–
реакция

2. 
   Катионы металлов средней активности (от Zn²⁺ до H) проявляют окислительные свойства, сравнимые со свойствами ионов Н⁺,
   

так как ≈ .

Поэтому при электролизе водных растворов их солей на катоде протекают одновременно две катодные реакции:

катодные реакции	1) 2H2O + 2e → H2 + 2OH–
	2) Men+ + ne → Meo↓

III. Катионы неактивных металлов (от H до Au³⁺) проявляют более сильные окислительные свойства, чем ион Н⁺:

>

На катоде при электролизе водных растворов их солей протекает только осаждение металла, водород не выделяется:

катодная	Men+ + ne → Meo↓
реакция

Ряд разряжаемости анионов на аноде
По способности разряжаться на аноде при электролизе водных растворов анионы образуют следующий ряд разряжаемости:

F^–, NO₃^–, SO₄^2-, PO₄^3-… OH^– Cl^– Br^– I^– S^2-

увеличивается легкость разряда аниона на аноде

1. 
   Фторид-ионы и кислородсодержащие анионы элементов в высшей степени окисления (NO₃^–, SO₄^2- и др.) при электролизе водных растворов их солей не разряжаются, на аноде протекает окисление воды или гидроксид ионов:
   

анодная реакция	1) 2Н2О – 4e → О2 + 4Н+
	2) 4OH– – 4e → O2 + 2H2O