Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Покажите ход поляризационных кривых




Под действием тока потенциалы электродов электролизера изменяютcя – поляризация: ЕК – более отрицательным

ЕА – более положительным

 


Клемовое напряжение(напряжение электролизера) вследствие поляризации и омических потерьувеличивается

 
 


Увеличение Uкл приводит к перерасходу энергии по сравнению с рассчитанной по уравнениям химической термодинамики

 

 

 

 


 

 
 

 

 


Ионный состав расплава: KOH → K+ + OH-

Электроды: графит Ств -инертный

 

К: K+ + e → K0 (Bi=100%)

А: 4OH- → O2↑ + 2H2O + 4e (Bi=100%)

По закону Фарадея

 


Ионный состав : Н2Ож ® Н+р + ОН-р рН = 7

Электроды: Pt -инертные

К: +р + 2е → Н2 ↑ (Bi=100%)

А: 4OH- → O2↑ + 2H2O + 4e (Bi=100%)

2Ож ® 2Н2 ↑ + О2

ЕН+/Н2 = -0,059рН = -0,414 В

ЕО2/ОН- =1,23 – 0,059рН = 1,23 – 0,414 = 0,816 В

Umin= ЕО2/ОН- - ЕН+/Н2 =1,23 В

Е, В

 

0,816

Umin

I

-0,414

       
 
 
   

 


▲ Электролиз раствора Na2SO4 (электроды Pt) Ионный состав раствора: Na2SO4 ж ↔ 2Na+p + SO42-p Н2Ож ↔ Н+р + ОН-р рН = 7 (нет гидролиза) [- K]: Na+, Н+ [+A]: SO42-, ОН-

 
 


в первую очередь восстанавливаются наиболее сильные

окислители, потенциал которых наибольший

Е0Na+/ Na = - 2,9В ЕрН+/Н2 = -0,059рН = -0,41В

ЕрН+/Н2 > Е0Na+/ Na на 2,49В

Þ восстанавливаться будет ион водорода Н+

если разница потенциалов частиц в приэлектродном слое

меньше 1В, возможны оба процесса.

       
 
 
   

 


в первую очередь окисляются наиболее сильные

восстановители, потенциал которых наименьший

если разница потенциалов частиц в приэлектродном слое

меньше 1В, возможны оба процесса.


▲ В случае электролиза раствора Na2SO4 (электроды Pt)

[- K]: + + 2е → Н2

[+A]: 4ОН- → О2 ↑ + 2Н2О + 4е

 

       
 
 
   


qiкол-во электричества, пошедшее на превращение i вещества

q – общее кол-во электричества, прошедшее через электрод

Задача

Рассмотреть электролиз раствора Na2SO4 на растворимых Ni-электродах. Напишите уравнения процессов электролиза. Рассчитайте массы и объемы выделившихся газов (приведенные к н.у.), которые образуются на электродах за 0,2 часа при токе 5А. Вi2)=60%.

Решение.Ионный состав раствора:

Na2SO4 ж → 2Na+p + SO42-p

Н2Ож ↔ Н+р + ОН-р

(соль образована сил. осн. и сильн. кислотой нет гидролиза)рН = 7

Равновесные потенциалы возможных электродных процессов:

[- K]: Е0Na+/ Na = - 2,9В ЕрН+/Н2 = -0,059рН = -0,41В

[+A]: SO42- -не окисляется,ЕрО2/ОН- =1,23-0,059рН=0,82В

Е0Ni2+/ Ni = - 0,025В Þ ∆E < 1 Þдва процесса

[- K]: + + 2е → Н2100%

[+A]: 4ОН- → О2 ↑ + 2Н2О + 4е 60%

Ni0 → Ni2+ + 2e40%

Покажите ход поляризационных кривых


Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 275; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты