Napisz równania reakcji elektrodowych- Zadanie 1: NOWA To jest chemia 2. Zakres rozszerzony

Rozwiązanie

a) stopiony CaCl₂

$K ⊖ : Ca X^{2 +} + 2 e X^{-} Ca$

$A \oplus : 2 Cl X^{-} Cl X_{2} + 2 e X^{-}$

b) wodny roztwór H₂SO₄

$K ⊖ : 2 H X_{3} O X^{+} + 2 e X^{-} H X_{2} + 2 H X_{2} O$

$A \oplus : 6 H X_{2} O 4 H X_{3} O X^{+} + O X_{2} + 4 e X^{-}$

c) wodny roztwór Na₂CO₃

$K ⊖ : 4 H X_{2} O + 4 e X^{-} 2 H X_{2} + 4 OH X^{-}$

$A \oplus : 6 H X_{2} O 4 H X_{3} O X^{+} + O X_{2} + 4 e X^{-}$

d) wodny roztwór AgNO₃

$K ⊖ : Ag X^{+} + e X^{-} Ag$

$A \oplus : 6 H X_{2} O 4 H X_{3} O X^{+} + O X_{2} + 4 e X^{-}$

Wyjaśnienie:

Aby poprawnie zapisać równania procesów zachodzących podczas elektrolizy, należy pamiętać o poniższych czynnikach, decydujących o wydzielaniu się odpowiedniej substancji na elektrodzie:

Katoda:

Gdy w roztworze obecne są kationy metali, których standardowy potencjał redukcji jest wyższy od standardowego potencjału redukcji półogniwa glinowego to zachodzi redukcji kationów tych metali, z wydzieleniem metalu na elektrodzie.
$M X^{x +} + xe X^{-} M$
Gdy w roztworze obecne są kationy metali, których standardowy potencjał redukcji jest niższy bądź równy standardowemu potencjałowi redukcji półogniwa glinowego to zachodzi proces redukcji atomów wodoru w wodzie, lub jonów H⁺ (oksoniowych) jeżeli jest to roztwór kwasu.
$2 H X_{2} O + 2 e X^{-} H X_{2} + 2 OH X^{-}$

$2 H X^{+} + 2 e X^{-} H X_{2}$ - w roztworze kwasu

$2 H X_{3} O X^{+} + 2 e X^{-} H X_{2} + 2 H X_{2} O$ - w roztworze kwasu

Anoda:

Gdy w roztworze obecne są aniony pochodzące od kwasów beztlenowych (bez kwasu fluorowodorowego) to następuje utlenianie anionu kwasu beztlenowego z wydzieleniem niemetalu, np. Cl₂.
$2 X X^{n -} 2 ne X^{-} + X X_{2}$
Gdy w roztworze obecne są aniony pochodzące od kwasów tlenowych lub kwasu fluorowodorowego to następuje utlenianie atomu tlenu zawartego w wodzie, z wydzieleniem gazowego tlenu.
$6 H X_{2} O 4 H X_{3} O X^{+} + O X_{2} + 4 e X^{-}$
W roztworach zasad utleniane są atomy tlenu zawarte w jonach OH^- z wydzieleniem gazowego tlenu.
$4 OH X^{-} O X_{2} + 2 H X_{2} O + 4 e X^{-}$

Przykład:

Podczas elektrolizy roztworu NaCl zachodzą następujące reakcje:

Anoda $2 Cl X^{-} Cl X_{2} + 2 e X^{-}$

Katoda $2 H X_{2} O + 2 e X^{-} H X_{2} + 2 OH X^{-}$

Sumaryczne równanie elektrolizy $2 Cl X^{-} + 2 H X_{2} O Cl X_{2} + H X_{2} + 2 OH X^{-}$

Katarzyna Kamińska

Nauczycielka chemii

Tutaj pojawi się lista Twoich książek

Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.