химический каталог




Задачник по количественному анализу

Автор А.П.Мусакин, А.И.Храповский, С.П.Шайкинд

нии всего сказанного зависимость между количеством выделяющегося при электролизе вещества, силой тока и продолжительностью электролиза можно выразить уравнением

m = it93r\ или m = gggJd) ' С).

где in — количество вещества в г; i — сила тока в а; t — время з сек;

Эъ — электрохимический эквивалент в г; Э — химический эквивалент в г; т) — выход по току.

Расход энергии при электролизе определяют произведением количества электричества на напряжение, подаваемое на электроды, и выражают в ватт-часах (вт-ч) или киловатт-часах (квт-ч).

Силу тока, приходящуюся на единицу рабочей поверхности электрода, называют плотностью тока и выражают в а/дм2 пли а/см2.

При электроанализе на электродах выделяются твердые или газообразные продукты электролиза, которые образуют гальванический элемент. Электродвижущая сила (э. д. с.) получающегося элемента равна разности электродных потенциалов электродов, образующих элемент, н имеет направление, обратное приложенному напряжению. Эта электродвижущая сила определяет то минимальное напряжение, которое надо подать на электроды, чтобы начался элекролиз.

Электродным потенциалом называется разность потенциалов, которая возникает между металлом электрода (или продуктом выделения на электроде) и

130

5*

131

раствором при погружении электрода в раствор. Напряжение, возникающее между электродом и раствором, в котором активность * ионов, одноименных с веществом электрода, равна единице, называют нормальным электродным потенциалом.

Измерить точно величину электродного потенциала непосредственно не представляется возможным, поэтому это измерение производят относительно нормального водородного электрода, потенциал которого условно принят за нуль. За нормальный потенциал водородного электрода принимают напряжение, возникающее на платинированном платиновом электроде, насыщенном газообразным водородом под атмосферным давлением и опущенном в 2 н. раствор H2SO4.

Значения нормальных электродных потенциалов находят в таблицах (стр. 363) **.

Электродный потенциал зависит от материала электрода и изменяется с изменением концентрации ионов в растворе (точнее их активности). Величина его может быть вычислена по формуле Нернста

(при температуре 20 °С),

где ?0—нормальныйчэлектродный потенциал;

Ес — электродный потенциал, при концентрации С (выраженный в вольтах); п — число электронов, участвующих в реакции. В процессе электролиза концентрация ионов в растворе уменьшается, что влечет за собой изменение электродного потенциала. Для полного извлечения из раствора определяемого вещества, когда концентрация последнего понижается, необходимо приложить к электродам несколько большее внешнее напряжение. Увеличение напряжения может повлечь за собой разряд ионов с более отрицательным потенциалом, в частности в водных растворах ионы водорода могут начать разряжаться раньше, чем выделится металл. Уравнение (2) дает возможпость вычислить концентрацию оставшихся в растворе ионов металла, когда начнет выделяться водород, и решить вопрос, можно ли выделить количественно анализируемый металл.

Кроме явления возникновения электродных потенциалов, при электролизе на электродах имеет место явление перенапряжения.

Перенапряжением называют дополнительное напряжение по отношению к теоретически вычисленному, которое необходимо для непрерывного электролиза. Величина перенапряжения определяется опытным путем; она зависит главным образом от продуктов электролиза, материала и физического состояния электродов и плотности тока. Перенапряжение достигает значительной величины для газообразных продуктов и очень невелико для металлов.

Электродные потенциалы в сумме с перенапряжением составляют поляризационное напряжение. При электролизе необходимо приложить напряжение для преодоления э. д. с. поляризации, омического сопротивления раствора и внешней цепи.

Величину приложенного напряжения ?DP определяют уравнением

Епр = (Рй - Рк) + lr = P+ ir (3)

где Ра и Рк — соответственно анодная и катодная поляризация; Р — э. д. с. поляризации; i — сила тока;

г — сопротивление раствора. ЗАДАЧИ

451. Вычислить электрохимические эквиваленты элементов в соответствующих электролитах: a) Ag в AgNCy б) Си в CuS04; в) Hg в HgCl2; г) Hg в Hg,(N03)2; д) Аи в АиС13.

452. При пропускании тока через последовательно включенные электролизеры с растворами AgN03, Q1SO4 и FeCl3 в первом электролизере на катоде выделилось 1,118 г металлического серебра,

Сколько граммов меди выделится во втором электролизере и железа —в третьем?

132

133

453. Пусть при электролизе растворов CuS04HAgN03

выход по току составляет 100%.

Определить: а) одинаково или различно количество электричества, которое расходуется при выделении I г-экв Си и 1 г-экв Ag; б) одинаков или различен расход энергии на выделение 1 г-экв каждого из этих металлов.

454. Прн прохождении тока последовательно через

электролизеры, содержащие цианиды серебра и золота,

в первом электролизере на катоде выделилось 0,1079 г

Ag, во втором —0,0657 г Аи.

Вычис

страница 42
< 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

Скачать книгу "Задачник по количественному анализу" (2.55Mb)


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

 

 

Реклама
петли дверные черные купить
вывихнул даерь автомобилья вмятина
кухонный маленький складной стол
линзы hera gold intense фото на глазах

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
(19.08.2017)