ЭЛЕКТРОЛИЗ СОЛЕВЫХ РАСПЛАВОВ Электролиз ионных расплавов. Для выделения металлов, электродные потенциалы которых намного отрицательнее водорода или на которых водород выделяется без перенапряжения, применить электролиз водных растворов нельзя. Многие из этих металлов вытеснять водород из воды. К числу металлов, которые не могут быть получены электролизом водных растворов, относятся следующие Ы, Ма, К, КЬ, Сз, Са, 8г, Ва, Ве, Mg, А1, Т1, 2г, ТЬ, и, МЬ, Та, Мо, , а также все лантаноиды и актиноиды. Все эти металлы могут быть получены электролизом солевых расплавов, получивших название ионных расплавов. [c.105]
Электролиз ионных расплавов. Для выделения металлов, электродные потенциалы которых намного отрицательнее водорода или на которых водород выделяется без перенапряжения, применить электролиз водных растворов нельзя. Многие из этих металлов вытеснять водород из воды. К числу металлов, которые не могут быть получены электролизом водных растворов, относятся следующие Ы, Ма, К, КЬ, Сз, Са, 8г, Ва, Ве, Mg, А1, Т1, 2г, ТЬ, и, МЬ, Та, Мо, , а также все лантаноиды и актиноиды. Все эти металлы могут быть получены электролизом солевых расплавов, получивших название ионных расплавов. [c.105]
Решение. Стандартный электродный потенциал свинца (–0,13 В)
более положителен, чем цинка (–0,76 В), поэтому анодом (отрицатель-
ным полюсом) будет более активный металл – цинк, а катодом (поло-
жительным полюсом) – свинец.
В условии задачи конкретно не указывается, в растворы каких со-
лей погружены цинк и свинец, но ясно, что в составе этих солей должны
быть ионы Zn2+ и Pb2+, поэтому электрохимическую схему гальваниче-
ского элемента записываем в кратком виде:
(–) Zn | Zn2+ || Pb2+ | Pb (+).
Пример 4. Гальванический элемент состоит из цинкового и сереб-
ряного электродов в растворах их нитратов. Составьте электрохимиче-
скую схему элемента, напишите уравнения электродных процессов и
токообразующей реакции. Вычислите ЭДС: а) при стандартных услови-
ях; б) при концентрациях 0,01 М (нитрат цинка) и 2 М (нитрат серебра)
и стандартной температуре (25 °С).
Решение. 1) Цинк, как более активный металл, является анодом, а
серебро – катодом, поэтому электрохимическая схема данного гальва-
нического элемента такая:
(–) Zn | Zn(NO3)2 || AgNO3 | Ag (+).
2) Электродные процессы:
анодный: Zn – 2e- = Zu2+, катодный: Ag+ + e- = Ag.
3) Уравнение токообразующей реакции:
Zn + 2Ag+ = Zn2+ + 2Ag – ионно-молекулярное,
Zn + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2Ag – молекулярное.
4) Электродвижущая сила (ЭДС) элемента при стандартных усло-
виях (концентрации ионов металлов в растворах равны 1 моль/л):
ξ = Δϕ = ϕкатода – ϕанода = 0,80 – (–0,76) = 1,56 В.
5) Электродный потенциал цинка при концентрации 0,01 М:
0,059
ϕZn = –0,76 + lg0,01 = –0,76 – 0,059 = –0,82 В.
1
6) Электродный потенциал серебра при концентрации 2 М:
0,059
ϕAg = 0,80 + lg2 = 0,80 + 0,018 = 0,82 В.
1
7) Электродвижущая сила элемента при данных концентрациях:
ξ = ϕAg – ϕZu = 0,82 – (–0,82) = 1,64 В.
151
Пример 5. В гальваническом элементе электродами является мар-
ганец и другой менее активный неизвестный металл. Стандартная ЭДС
равна 1,98 В. Из какого металла изготовлен второй электрод?
Решение. Находим электродный потенциал неизвестного металла:
ξ = ϕ°Me – ϕ°Mn; 1,98 = ϕ°Me – (–1,18); ϕ°Me = 0,80 В.
По таблице стандартных электродных потенциалов находим металл –
серебро.