Первую очередь пойдет процесс, который характеризуется
наибольшим потенциалом.
ПРИМЕР. В водном растворе находятся катионы Сu2+, K+, Zn2+, среда нейтральная.
Конкурирующие процессы на катоде | Значения потенциалов с учетом перенапряжения электрода | |
Pt-электрод | Другие электроды (металлические или угольные) | |
Cu2+ + 2e = Cu | +0,34 | +0,34 |
K+ + e = K | -2,93 | -2,93 |
Zn2+ + 2e = Zn | -0,76 | -0,76 |
2H2O + 2e = H2 + 2OH- | -0,41 | (-0,8)¸(-1) |
Если электролиз ведут с Pt-катодом, то при наложении минимальной разности потенциалов к электродам начнется процесс восстановления ионов меди, затем, по мере увеличения разности потенциалов, будет разлагаться вода. Катионы K+, Zn2+ восстанавливаться не будут.
Если катод из другого материала, то потенциал восстановления ионов водорода смещается в отрицательную область значений (см. ранее). Перенапряжение электрода при восстановлении катионов металлов минимальное, следовательно, реальные потенциалы близки к табличным. Ими и следует пользоваться. Тогда порядок разряда ионов будет следующим: медь – цинк- водород, а возможно и одновременное выделение цинка и водорода.
|
|
Ясно, что те металлы, у которых Е0 (Меn+/Me) < -1 B, не будут разряжаться на катоде из водного раствора (только из расплавов).
Анодные процессы – процессы окисления, протекают на (+). Из водных растворов солей окисляться могут:
а) анионы соли (бескислородные), 2Cl- - 2e = Cl2, 2J- - 2e = J2, 2Br- - 2e = Br2;
б) ионы кислорода из воды или гидроксильных ионов, 2Н2О – 4е = О2 + 4Н+ (рН £ 7),
4ОН- - 4е = О2 + 2Н2О (рН > 7);
в) материал анода.Различают аноды нерастворимые (инертные) – угольные и Pt-электроды, и
растворимые – металлические электроды, которые при окислении растворяются, например,
Cu – 2e = Cu2+.
На аноде в первую очередь идут те реакци, которые характеризуются
наименьшими электродными потенциалами.
Кислород на всех электродах, кроме Pt, выделяется с перенапряжением,
Е(О2/2Н2О) @ +1,8 В (в любой среде).
Кислородсодержащие анионы NO3-, SO42- и др. при электролизе разбавленных
Водных растворов, не участвуют в анодных процессах, поскольку
Характеризуются очень высокими потенциалами. Вместо них идет процесс