Катодные процессы.

💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?

Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое раписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Проблема в том, что средняя цена по рынку за такой сервис — 800 руб/мес или почти 15 000 руб за год. И это минимальный функционал. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!

Катодные процессы.

1. Катионы металлов, стоящих в ряду напряжений до Al, и сам Аl не разряжаются на катоде; в этом случае на катоде восстанавливаются молекулы воды по уравнению

2. Катионы металлов, находящихся в ряду напряжений после Al до Cd
(j^о = -0, 41В), разряжаются параллельно с водородом:

3. Ионы благородных и малоактивных металлов, потенциал которых больше j^о = -0, 41В, разряжаются в первую очередь, и разряд ионов водорода или молекул воды не происходит:

Анодные процессы. Анионы также можно расположить в ряд по возрастанию восстановительной активности:

Однако порядок разрядки также не полностью подчиняется этому ряду. Поэтому сформулированы следующие правила:

1. Простые анионы Cl^-, Br^-, S²^- и др. (кроме F^-) на аноде разряжаются сами:

2. Сложные анионы (SO₄²^-, NO₃^- и т.д.) и F^- на аноде не разряжаются, происходит окисление воды:

Пример 3. В какой последовательности будут восстанавливаться ионы металлов K⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Ag⁺, имеющихся в растворе при пропускании через них тока?

Решение. Разряд катионов металлов на катоде при электролизе сопровождается присоединением электронов, следовательно, катионы металлов при этом проявляют окислительную способность. Поэтому в первую очередь будут восстанавливаться катионы металлов, имеющих больший потенциал (табл. 10.1):

1) Ag⁺ + ē = Ag^о (j^о = +0, 80 В); 2) Cu²⁺ + 2ē = Cu^о (j^о = +0, 34 В);

3) Zn²⁺ + 2ē = Zn^о (j^о = -0, 76 В); 4) K⁺ + ē = K^о (j^о = -2, 93 В).

Таким образом, в растворе последовательность восстановления следующая:

Пример 4. Написать уравнения процессов, происходящих при электролизе водного раствора Na₂SO₄ на угольных (инертных) электродах.

Решение. Поскольку для процесса Na⁺ + ē = Na^о; j^о = -2, 71 В, то на катоде будет происходить восстановление воды:

На аноде, согласно правилу, если в состав кислотного остатка входит кислород, то легче окисляется вода по схеме:

В этом случае соль не участвует в электродных процессах, а происходит электролиз воды. Массовая доля соли в растворе при этом увеличивается.

Отметим, что электролиз растворов электролитов проводить энергетически выгоднее, чем расплавов, так как для расплавления необходимо нагревание до высоких температур.

Все рассмотренные выше примеры описывали процессы, происходящие при электролизе с использованием инертных электродов. Однако анод может быть активным, то есть участвовать в процессе окисления. В этом случае говорят, что протекает электролиз с растворимым анодом. При этом в качестве электролита берется соединение элемента, входящего в состав анода.

На катоде и аноде происходит одна реакция в разных (противоположных) направлениях. Поэтому Dj^о = 0.

К одному из многих интересных применений этого метj^о ода относится рафинирование (очистка) металлической меди. Электролиз с растворимым анодом используется также для нанесения покрытий с целью защиты от коррозии или для декоративных целей.

Пример 5. Какие процессы будут проходить на электродах при электролизе раствора сульфата меди и хлорида кадмия в случае использования активного анода?

Решение. При прохождении электрического тока через раствор CuSO₄на катоде протекает процесс восстановления: Cu²⁺ + 2e = Cu^o, а на аноде (Cu) - процесс окисления самого медного анода: Сu^o - 2ē = Cu²⁺. Таким образом, Dj^о= j^о_к - j^о_а = 0.