химический каталог




Курс общей химии

Автор Э.И.Мингулина, Г. Н.Масленникова, Н.В.Коровин, Э.Л.Филиппов

чены лишь электролизом их расплавленных солей, в которых ионы Н+ отсутствуют;

б) окислители, потенциал которых более положителен, чем

потенциал водородного электрода. К ним относятся ионы Си2+.

Ag+, Hg2+, Au3\ платиновых металлов, а также кислород, галогены (см. табл. "VI 1.1), диоксид свинца и др. (табл. VII.2). При

наличии этих веществ в растворе или у электрода они разряжаются в первую очередь и разряд ионов Н+ не происходит;

в) ионы, потенциал которых относительно мало отличается от

потенциала водородного электрода. К ним относятся ионы Sn2+,

Pb2+, Ni2+, Со2+, Zn2+, Cd2+ и других металлов, находящихся

в ряду стандартных электродных потенциалов между алюминием

и водородом (см. табл. VII.1). При сравнении стандартных

потенциалов этих металлов и водорода можно было бы сделать

вывод о невозможности выделения металлов на катоде. Однако

следует учесть, что, во-первых, стандартный потенциал водородного электрода относится к активности ионов Н+, равной 1, т.е.

рН 0. С увеличением рН потенциал водородного электрода становится отрицательнее (см. рис. VII.4). Например, при рН 5,0,

рНг = 1 и 25 °С Ен+/нг = —0,059 рН = —0,295 В. В то же время

потенциалы металлов в области, где не происходит выпадения

их нерастворимых гидроксидов, от рН не зависят. Как видно,

при рН 5,0 потенциал водородного электрода становится отрицательнее стандартных потенциалов олова, свинца, кобальта и

никеля. Во-вторых, выделение водорода на катоде происходит

с более высоким перенапряжением (см. табл. VII.3) по сравнению с перенапряжением разряда многих металлов.

Таким образом, при некоторой плотности тока потенциал выделения водорода становится отрицательнее, чем потенциал выделения металла. Как видно из рис. VII.9, равновесный потенциал цинкового электрода отрицательнее потенциала водородного электрода, при малых плотностях тока на катоде выделяется лишь один водород. Но водородное перенапряжение электрода больше, чем перенапряжение цинкового электрода, поэтому при повышении плотности тока начинает выделяться на электроде и цинк. При потенциале Ei плотности токов выделения водорода и цинка одинаковы, а при потенциале Е2 izn > *н2, т. е. на электроде выделяется в основном цинк.

При электролизе часть количества электричества расходуется на

выделение водорода, часть — на выделение цинка. Доля общего количества электричества (в процентах),

которая расходуется на выделение X ьь\

одного из веществ, называется вы- \2Н +2е *Н2

ходом по току этого вещества:

/ q ' Рис. VII.9. Поляризационные

кривые катодного выделения вогде Bj — выход по току /-го веще- дорода и цинка

ства; Qj — количество электричества, израсходованное на превращение /-го вещества; Q — общее количество электричества, прошедшее через электрод.

Из рис. VI 1.9 следует, что выход по току цинка растет с увеличением катодной поляризации. Для данного примера высокое водородное перенапряжение — явление положительное. Благодаря этому из водных растворов удается выделять на катоде марганец, цинк, хром, железо, кадмий, кобальт, никель и другие металлы. На аноде протекают реакции окисления восстановителей, т. е. отдача электронов восстановителем, поэтому в первую очередь на аноде должны реагировать наиболее сильные восстановители — вещества, имеющие наиболее отрицательный потенциал. На аноде при электролизе водных растворов может протекать несколько процессов: а) растворение металла

Me—пе — Ме"+

б) окисление ионов ОН~

20Ы — 2е~ '/20а + Н20

в) окисление других веществ, присутствующих в растворе или

около электрода,

Red — пе~ -* Ох

где Ох и Red — окисленная и восстановленная форма вещества соответственно.

Если потенциал металлического' анода имеет более отрицательное значение, чем потенциал ионов ОН" или других веществ, присутствующих в растворе, в газовой фазе около электрода или на электроде, то происходит растворение металла. При этом протекает электролиз с растворимым анодом. Если потенциал металлического анода близок к потенциалу других электродных процессов, то наряду с растворением металла на аноде протекают также другие процессы, например разряд ионов ОН~. В этом случае также говорят об электролизе с растворимым анодом, но учитывают и другие анодные процессы. Если потенциал металла или другого проводника первого рода, используемого в качестве анода, имеет более положительное значение, то протекает электролиз с нерастворимым анодом. В качестве нерастворимых анодов применяют золото и платиновые металлы, диоксид свинца, оксид рутения и другие вещества, имеющие положительные значения равновесных электродных потенциалов, а также графит. Некоторые металлы практически не растворяются из-за высокой анодной поляризации, например никель и железо в щелочном растворе, свинец в H2SO4, титан, тантал, нержавеющая сталь. Явление торможения анодного растворения металла из-за образования защитных слоев называется пассивностью металла.

При электролизе с нерастворимым анодом на электроде может окисляться или ион

страница 99
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210

Скачать книгу "Курс общей химии" (2.81Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликните на ссылку, закажите еще выгодней по промокоду "Галактика" - ViewSonic PJD5155 - офис на Дубровке с собственной парковкой.
термостат open therm купить спб
производство банкеток на заказ
лучшие поселки у воды

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.03.2017)