Задача № 1. Какие процессы происходят на электродах при электролизе раствора Na2SO4, рН = 7, электроды угольные

Какие процессы происходят на электродах при электролизе раствора Na₂SO₄, рН = 7, электроды угольные.

Na₂SO₄ → 2 Na⁺ + SO₄^2‾

Катод – вос-е Анод – ок-ие

Na⁺;Н⁺(Н₂О) SO₄^2‾; ОН‾(Н₂О)

Возможные процессы:

Na⁺ + ē → Na⁰ 2SO₄^2‾ - 2ē → S₂O₈^2-

2Н₂О + 2ē → Н₂⁰ + 2 ОН‾ 2Н₂О - 4ē → О₂⁰ + 4Н⁺

φ^р _Na⁺_/Na = - 2,71 В (табл.А.1) φ^р 2SO₄^2-/S₂O₈^2- = + 2,05В (табл. Б.1)

φ^р 2Н⁺/Н₂ = - 0,059·рН - η^Н2 φ^рО_2/ОН‾ = 1,23 – 0,059 · рН + η^О2

^{К(С) А(С)}

η^Н2 = 0 (табл. Г.1) η^О2 = 1,17

^{К(С) А(С)}

φ^р 2Н⁺/Н₂ = - 0,059·7 – 0 = - 0,41В φ^рО_2/ОН‾ = 1,23 – 0,059·7+1,17 = 1,987В

φ^р 2Н⁺/Н₂ > φ^р _Na⁺_/Na=> выделяется φ^р 2SO₄^2-/S₂O₈² > φ^рО_2/ОН‾ => окисляется

только водород из воды; только кислород из воды;

около катода ионы ОН‾ - среда около анода ионы Н⁺ - среда кислая

щелочная

2Н₂О + 2ē → Н₂⁰ + 2 ОН‾ 2Н₂О - 4ē → О₂⁰ + 4Н⁺

Na₂SO₄ + 2 H₂O → 2H₂↑ + O₂↑ + Na₂SO₄

(K) (A)

2 H₂O → 2H₂↑ + O₂↑

(K) (A)