Przeprowadzono elektrolizę wodnych...- Zadanie 37: To jest chemia 1. Maturalne karty pracy zakres rozszerzony

Rozwiązanie

Badana sól	Produkty reakcji na
Badana sól	katodzie	anodzie
siarczan(VI) chromu(III)	chrom	tlen
etanian (octan) potasu	wodór	etan, tlenek węgla(IV)
kwas chlorowodorowy	wodór	chlor
chlorek miedzi(II)	miedź	chlor
wodorotlenek sodu	wodór	tlen

Wyjaśnienie:

Przed cząsteczkami wody i kationami wodorowymi na katodzie ulegają redukcji kationy metali mniej aktywnych (posiadających wyższe wartości E°) od glinu (E° = -1,676 V) np. chrom (E° = -0,913 V) lub miedź (E° = 0,342 V). Nie wydzielą się na niej kationy metali takich jak potas (E° = -2,931 V) oraz sód (E° = -2,710 V). Poniżej znajduje się schemat ukazujący kolejność redukcji drobin na katodzie podczas elektrolizy prowadzonej elektrodami obojętnymi:

Na anodzie utlenieniu przed anionami wodorotlenowymi i cząsteczkami wody ulegają aniony kwasów beztlenowych 16. i 17. grupy układu okresowego (bez F^-) oraz aniony pochodzące od kwasów organicznych:

Elektrodowe równania zachodzących reakcji:

1. siarczan(VI) chromu(III):

$K (-) : Cr X^{3 +} + 3 e X^{-} Cr$

$A (+) : 2 H X_{2} O O X_{2} + 4 H X^{+} + 4 e X^{-}$

2. etanian potasu*:

$K (-) : 2 H X_{2} O + 2 e X^{-} H X_{2} + 2 OH X^{-}$

$A (+) : 2 CH X_{3} COO X^{-} C X_{2} H X_{6} + 2 CO X_{2} + 2 e X^{-}$

* anodowe utlenienie anionów pochodzących od kwasów organicznych przebiega według równania ogólnego:

$A (+) : 2 RCOO X^{-} R - R + 2 CO X_{2} ↑ + 2 e X^{-}$

3. kwas chlorowodorowy:

$K (-) : 2 H X^{+} + 2 e X^{-} H X_{2}$

$A (+) : 2 Cl X^{-} Cl X_{2} + 2 e X^{-}$

4. chlorek miedzi(II):

$K (-) : Cu X^{2 +} + 2 e X^{-} Cu$

$A (+) : 2 Cl X^{-} Cl X_{2} + 2 e X^{-}$

5. wodorotlenek sodu:

$K (-) : 2 H X_{2} O + 2 e X^{-} H X_{2} + 2 OH X^{-}$

$A (+) : 4 OH X^{-} 2 H X_{2} O + O X_{2} ↑ + 4 e X^{-}$

Dominika Struzik

Nauczycielka chemii

Tutaj pojawi się lista Twoich książek

Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.