317 [1024x768]

ELEKTROCHEMIA

Przykład

Przez roztwór kwasu solnego przepuszczano prąd stały, przy czym w szeregowo połączonym kulometrze miedziowym wydzieliło się 1,3428 g Cu. Jaką objętość zajmie wodór, wydzielony na katodzie w temp. 25^CC i pod ciśnieniem 1 atm?

Ponieważ przez roztwór kwasu solnego został przepuszczony taki sam ładunek jak przez kułometr miedziowy, zatem zgodnie z drugim prawem Faradaya (5.12):

^mHj _ ^mOu Jłcu

Gramorównoważniki miedzi i wodoru wynoszą:

63,54

*cu -    ~ - 31.77;    *„,= 1,00 zatem:

*H,    1

m_Hj - mc. -^-—= 1,3428 • -yy ^ - 0,04226 g

Podstawiając tę wartość do równania stanu dla gazów doskonałych otrzymujemy objętość wydzielonego wodoru V:

- 0,512 dm>.

RT 0,04226 0,082 - 298.13

p ^m 2.016    1,0

Reakcje elektrodowe wywołane przepływem przez roztwór elektrolitu prądu Reakcje stałego są reakcjami utleniająco—redukcyjnymi (anoda-katoda). Mogą im towarzyszyć także reakcje wtórne, jeżeli w miejsce elektrod obojętnych (Pt) zastosować elektrody reagujące chemicznie, bądź gdy pewne jony (zwłaszcza jony metali alkalicznych) redukują się bardzo trudno.

Rozpatrzmy elektrolizę wodnego roztworu ZnS0₄ na elektrodach obojętnych (Pt). Produktami elektrolizy są cynk na katodzie oraz tlen na anodzie:

katoda (Pt). (-): Zn^a+ 4- 2e~ = Zn anoda (Pt), (+): SOj- = SP₄ + 2e~

SOJ- 4- HjO = 2H⁺ 4- SOi" 4- 1/2 O_a SOJ- + H₂0 = 2H⁺ + SOi" + 1/2 Oj 4- 2e~

Mechanizm procesu anodowego, prowadzącego do otrzymania tlenu i powstawania kwasu siarkowego, może być także przedstawiony za pomocą reakcji rozkładu wody:

anoda (Pt), (+): 2HjO = 2H+ + 20H"

20H" = HjO 4-1/2 0, 4- 2e~

H₂0 - 2H⁺ 4- 1/2 Oj 4- 2e“

Proces ten połączony z migracją jonów SOi" do przestrzeni anodowej może być przyczyną powstawania tam kwasu siarkowego i wydzielania tlenu.