reacje na katodzie

Start

Pogranicza

Jak b�d� wygl�da�y reakcje na katodzie wykonanej z tego samego metalu jaki jest w r-rze np. soli poddanej elektrolizie. Za��my �e ma mamy roztw�r NiSO4 i poddajemy go elektrolizie a katod� elektrolizera stanowi niklowy pr�t.

b�d� si� wydziela� Ni i H2
tak zgadzam si� z niklem ale dlaczego wydzieli si� wod�r??
bo mamy wodny roztw�r, czyli podczas elektorolizy rozpadowi ulega tak�e woda w szko�ach �rednich czy gimnazjach zazwyczaj sie ju� o tym nie m�wi, a zadania z elektrolizy kt�re sie liczy na lekcjach nie bardzo maj si� do rzeczywi�to�ci....

Podczas elektrolizy wody powstaj� jony OH(-), kt�re w kontakcie z Ni(2+) daje zielony osad Ni(OH)2, wi�c podczas trwania elektrolizy soli niklu powstaje tk�e osad Ni(OH)2, dlatego p[odczas niklowania do k�pieli nikluj�cej dodaje si� H3BO3, kt�ry utrzymuje mniej wi�cej sta�e pH i nie pozwala sie mu si� str�ci�

Na ktaodzie osadza si� Ni gdy� zachodzi R�wnianie
Ni+3 +3e- -->Ni
Dlatego �e Nikiem ma wi�kszy potencia� redukcyjny ni� wod�r wiec ,,wygrywa" odebranie elektronu z wodorem gdyby by� to metal o mniejszym potenciale redukcyjnym Me+/Me<0
to wydziela� by si� na Katodzie Wod�r

Ta sama sytu�acja tylko na odwr�t jest w wypadku Jon�w SO4 Gdy� tym razem Tlen z Wodywygrywa wsp�zawodnictwo o oddawanie elektron�w dlatego na Anodzie wydziela sie tlen zgodnie z R�wnianiem

2H2O -4e- --> O2 + 4H+

Wystarczy sprawdzi� w tabeli potencia��w redukcyjnych
Og�lnie aby na Katodzie z Soli wydzieli� si� nie metal musi to by� s�l kw. bez tlenowych.
np. KCl NaBr KI CuCl2 itp.
taa, zachodzi r�wnanie...
Ingus, sorki �e tak dzisiaj po tobie jade, ale wiem co to jest "wygrywanie", rzecz w tym, �e nasz wod�r to skurczybyk i tak �atwo nie opuszcza za wygran�.
Ignus, bycmo�e zachwiej� tw�j �wiatopogl�d, ale sie mylisz je�li poddajesz elektrolizie wodny r-r NaCl, to na katodzie wydziela sie wod�r, to wiadomo. Ale o tym, ze na anodzie chlor te�, m�wia o tym prawa elektrolizy. Niestety w szkole �redniej zwykle nie m�wi si� o tym, �e �e opr�cz chloru na anodzie wydziela sie tk�e tlen, gdy� r�wnolegle do reakcji utleniania jon�w chlorkowych zachodzi utlenianie jon�w OH-, do wolnego tlenu, czyli O2. chloro uzyskany metod� elektrolizy solanki zawsze zawiera pewne ilo�ci tlenu. Je�li za� poddasz elektrolizie wodny r-r NiCl2, to na katodzie b�d� sie wydziela� zar�wno nikiel jak i wiod�r (wod�r jest nawet uprzywilejowany, bo ma wy�szy potencja�). Czy jest jest ci znane poj�cie wydajno�ci pr�dowej?? okresla ona efektywno�� wykorzystania �adunku elektrycznego w po��danej przez nas reakcji. Moze by� on bliska 100%, ale czasem zaledwie 30%, co znaczy, �e 70% �adunku elektrycznego zu�ywa sie w reakcjach niepo�adanych, np wydzielanie wodoru na katodzie, tlenu na anodzie. Czy widzia�a� kiedy� elektroliz� np CuSO4? mo�esz zauwa�y�, �e na katodzie opr�cz miedzi osadzajacej sie na jej powierzchni wydziela sie tak�e gaz, czyli H2. Jednak w tym przypadku to Cu ma wy�szy potencja�, dzi�ki czemu elektrorafinacja miedzi przebiega bardzo wydajnie. Je�li poddasz elektrolizie wodny r-r H2SO4, to owszem zajdzie elektroliza wody, w niskich st�eniach tego kwasu
przy st�eniach tego kwasu rz�du 30% zacznie dominowa� elektroliza tego kwasu:

2H2SO4===>H2+H2S2O8

oczywiscie na anodzie zachodzi utlenienie jon�w SO4(2-). Z tego te� powodu to zadanie z kt�rego� zbioru:

Elektrolizie poddano 100 g 40% roztworu kwasu siarkowego(VI). Oblicz stezenie procentowe roztworu kwasu po elektrolizie, ktora prowadzono do otrzymania 21 dm3 mieszaniny gazowych produktow reakcji, odmierzonych w warunkach normlanych.

jest bez sensu, bo w rzeczywisto�ci otrzymamy nowy kwas: H2S2O8

Z kolei spr�buj rozwi�za� to zadanie:

Oblicz wydajnosc procentowa wydzeielania metalu w procesie elektrolizy wodnego roztowru siarczanu (VI)zelaza(II) jesli na katodzie wydzielilo sie w tym samaym czasie 0,56 g zelaza i 336 cm3 wodoru.

Te� z jakiego� zbioru dla szk�. To zadanie dotyczy ju� rzeczywisto�ci.

Jako ciekawostk� dodam, �e podczas nak�adania pow�ok galwanicznych do kapieli do pokrywania metalem dodaje sie czynnika buforuj�cego, zwykle H3BO3, kt�rego zadaniem jest utrzyma� odpowiednio niskie pH k�pieli, gdy� podczas elektrolizy ze wzgl�du na powstawania zwi�kszonej ilo�ci jon�w OH- pH sie podnosi i wytr�ca si� np Ni(OH)2, je�li to by�a k�piel nikluj�ca. Jak widac to nam jeszcze bardziej komplikuje spraw�. Profesor z kt�rym mieli�my elektrochemi� wspomina�, �e jego pierwsze zlecenie po studiach jako elektrochemika, by�a pewna galwanizernia, w kt�rej niklowano jakie� wyroby. poniewaz obs�uga i kierownictwo tego zak�adu by�o achemiczne i nikt nie mia� pojecia o co chodzi w elektrolizie to nie dodawali czynnika buforuj�cego do k�pieli i si� dziwili, �e im zielone pow�oki niklowe wychodz�...

Tak wi�c sorki, jesli naruszy�em twoje fundamenty wiedzy, ale mysl�, �e teraz jest ju� wszystko jasne.

PS gdyby do ko�ca by�o tak jak ucz� w szkole, to nie mog�aby� galwanicznie pokry� przedmiotu mosi�dzem (stop Cu+Zn). w tym przypadku stosuje sie k�piel zawieraj�c� Cu(2+) i Zn(2+) o odpowiednio dobranych stezeniach, co powoduje, �e �e na katodzie (naszym przedmiocie pokrywanym) osadzaj� si� Cu+Zn o �adanym sk�adzie, czyli taki mosi�dx jaki chcemy.

Wątki

Template provided by Designs by Darren Opracowanie Marketing w Internecie dla Pogranicza