Решение. На катоде из двух возможных процессов

Na⁺ + e = Na⁰ (1)

2 H₂O + 2 e = H₂+2OH^- (2)

будет протекать тот, который имеет больший электродный потенциал.

Стандартный электродный потенциал системы (1) равен -2,71В. Электродный потенциал системы (2) зависит от ри в нейтральной среде имеет значение -0,41 В. На катоде будет происходить процесс с большим электродным потенциалом, т.е. электрохимическое восстановление воды.

Для выбора анодного процесса следует сравнить электродные потенциалы систем

2I^- -2 e = I₂ (3)

2H₂O - 4 e = O₂+4H⁺ (4)

Стандартный электродный потенциал системы (3) 0,54 В. Электродный потенциал окисления воды зависит от ри в нейтральной среде составляет 0,82В. На аноде будет протекать процесс с меньшим значением электродного потенциала, т.е. окисление иодид-ионов.

Складывая уравнения катодного и анодного процессов, получаем суммарное уравнение процесса электролиза:

2NaI + 2H₂O = I₂ + H₂ + 2NaOH

Массу выделившегося иода находим по уравнению закона Фарадея, имея в виду, что t=10ч=36000 с и Э_I2=127 ч:

m_J2=ЭJt/ F= 127536000 / 96500 = 236,9 ч.

Пример 89. Составить уравнения электродных процессов электролиза раствора Cu (NO₃)₂ с медным анодом. Какое количество меди растворится за 1 час при силе тока 3 А

Решение. На катоде будет восстанавливаться медь, т.К. Потенциал процесса

Cu²⁺= 2 e = Cu⁰ Е = 0,34 В

больше электродного потенциала восстановления воды (Е =0,41 В)

На аноде будет окисляться медь, т.е. материал анода, т.к. потенциал этого процесса (0,34 В) меньше потенциала окисления воды (0,82 В). (NO₃^- относится к неокисляющимся на аноде кислородсодержащим анионам) Cu⁰-2e = Cu²⁺

Таким образом, в данном случае электролиз сводится к растворению металла анода и выделению его на катоде.

Количество растворенного металла составит (t= 3600 с, Э_cu=32 ):

m= ЭJt/F= 32*3*3600/96500=3,58 ч

Пример 90.Как происходит корроззия цинка, находящегося в контакте с кадмием в нейтральном и кислом растворах. Составьте электронные уравнения анодного и катодного процессов. Каков состав продуктов коррозии

Решение. Цинк имеет более отрицательный потенциал (-0,763 В), в чем кадмий (-0,403 В), поэтому он является анодом, а кадмий катодом.

Анодный процесс

Zn⁰ – 2e^- = Zn²⁺

Катодный процесс

в кислой среде 2H⁺ + 2e^- = H₂

в нейтральной среде ½ О₂ + H₂O + 2e = 2OH^-

Так как ионы Zn²⁺ с гидроксильной группой образуют нерастворимый гидроксид, то продуктом коррозии будет Zn(OH)₂.