Προβλέψτε τα προϊόντα της ηλεκτρόλυσης Ένα διάλυμα θειικού χαλκού (II) Εάν χρησιμοποιούνται ηλεκτρόδια άνθρακα, αντίθετα από αυτά που παράγονται από όπως αναφέρεται στο τμήμα καθαρισμού;
Κατανόηση της εγκατάστασης
* ηλεκτρολύτης: Θειικό διάλυμα χαλκού (ii) (CUSO₄ (aq))
* ηλεκτρόδια: Τα ηλεκτρόδια άνθρακα (γραφίτη) (αδρανές)
αντιδράσεις ηλεκτρόλυσης
1. Στην κάθοδο (αρνητικό ηλεκτρόδιο):
* Μείωση: Cu²⁺ (aq) + 2e⁻ → cu (s)
* Τα ιόντα χαλκού (II) από τα ηλεκτρόνια κερδίζουν διάλυμα και μειώνονται σε στερεό χαλκό, το οποίο πλάκα στην κάθοδο.
2. Στην άνοδο (θετικό ηλεκτρόδιο):
* Οξείδωση: 2H₂O (l) → O₂ (g) + 4H⁺ (aq) + 4e⁻
* Τα μόρια του νερού χάνουν ηλεκτρόνια και οξειδώνονται σε αέριο οξυγόνου. Αυτό συμβαίνει επειδή ο άνθρακας είναι λιγότερο αντιδραστικός από το οξυγόνο και δεν μπορεί να οξειδωθεί υπό αυτές τις συνθήκες.
συνολική αντίδραση
2CU2⁺ (aq) + 2H₂O (l) → 2cu (s) + o₂ (g) + 4H⁺ (aq)
Παρατηρήσεις
* Καθεάνα: Το χαλκό μέταλλο θα κατατεθεί στην κάθοδο, καθιστώντας το κοκκινωπό-καφέ.
* Άνοψη: Οι φυσαλίδες αερίου οξυγόνου θα εξελιχθούν στην άνοδο.
* Λύση: Το διάλυμα θα γίνει ελαφρώς όξινο λόγω της παραγωγής ιόντων υδρογόνου (Η).
Βασικές διαφορές από τη χρήση αδρανών ηλεκτροδίων
* Δεν αντιδράσεις ηλεκτροδίων: Τα αδρανή ηλεκτρόδια, όπως το Platinum, δεν συμμετέχουν στις ίδιες τις οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις.
* Διαφορετικά προϊόντα: Με τα ηλεκτρόδια αδρανής, η αντίδραση ανόδου θα συνεπάγεται την οξείδωση των θειικών ιόντων (SO₄2⁻) για να σχηματίσουν ιόντα υπερβολικού (s₂o₈2⁻). Αυτό δεν συμβαίνει με ηλεκτρόδια άνθρακα.
Σημαντικές σημειώσεις
* Συγκέντρωση: Η συγκέντρωση του θειικού διαλύματος χαλκού (II) θα μειωθεί με την πάροδο του χρόνου καθώς μειώνονται τα ιόντα χαλκού.
* Τάση: Η τάση που εφαρμόζεται στα ηλεκτρόδια θα επηρεάσει τον ρυθμό των αντιδράσεων.
* ρεύμα: Το ρεύμα που ρέει μέσω του διαλύματος θα επηρεάσει επίσης τον ρυθμό εναπόθεσης χαλκού.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν έχετε άλλες ερωτήσεις!
