Электролиз водного раствора NiSo4 на угольном аноде

2NiSO₄ + 2H₂O  2Ni + O₂ + 2Н₂SO₄ (1)

K(+): Ni²⁺ + 2 e  Ni⁰ A(-): 2H₂O - 4e  O₂⁰ + 4H⁺

Электролиз водного раствора NiSO₄ на никелевом аноде

K(+): Ni²⁺ + 2 e  Ni⁰ A(-): Ni⁰ - 2e  Ni²⁺

На катоде восстанавливаются ионы никеля из раствора, анод сам растворяется. Этот процесс используют для электрохимического покрытия поверхностей никелем (хим.никель) – никелирования.

Если количество электричества Q = 965 Кл, то согласно 2 закону Фарадея (расчёт по уравнению 1)

m(Ni) = 2· 965 ·29,5/96500 = 0,59 г на катоде

m (O₂) = 965 ·16/96500 = 0,16 г на аноде

m (H₂SO₄) = 2 ·965 ·49/96500 = 0,98 г

Закон Фарадея: масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна электрическому заряду q, прошедшему через электролит: если через электролит пропускается в течение времени t постоянный ток с силой тока I. Коэффициент пропорциональности называется электрохимическим эквивалентом вещества. Он численно равен массе вещества, выделившегося при прохождении через электролит единичного электрического заряда, и зависит от химической природы вещества.

Химическим эквивалентом иона называется отношение молярной массы A иона к его валентности z. Поэтому электрохимический эквивалент

где  — постоянная Фарадея.

Второй закон Фарадея записывается в следующем виде:

где  — молярная масса данного вещества, образовавшегося (однако не обязательно выделившегося — оно могло и вступить в какую-либо реакцию сразу после образования) в результате электролиза, г/моль;  — сила тока, пропущенного через вещество или смесь веществ (раствор, расплав), А;  — время, в течение которого проводился электролиз, с;  — постоянная Фарадея, Кл·моль⁻¹;  — число участвующих в процессе электронов, которое при достаточно больших значениях силы тока равно абсолютной величине заряда иона (и его противоиона), принявшего непосредственное участие в электролизе (окисленного или восстановленного).

62. Какие вещества и в каких количествах выделятся на электродах и образуются в околоэлектродных пространствах, если через раствор сульфата магния пропущено 1930 Кл.

При электролизе водного раствора сульфата магния произойдут следующие процессы:

(MgSO₄)+ 2H₂O  2H₂ + O₂ , т.е., идет электролиз воды. Масса сульфата магния останется прежней.

m (O₂) = 1930 ·16/96500 = 3,2 г на аноде

m (H₂) = 2 ·1930 ·1/96500 = 0,04 г на катоде

62. Электролиз раствора NiS0₄. Какие вещества и в каких количествах выделятся на электродах при прохождении 1990 Кл.?

Электролиз водного раствора NiSo4 на угольном аноде

2NiSO₄ + 2H₂O  2Ni + O₂ + 2Н₂SO₄ (1)

K(+): Ni²⁺ + 2 e  Ni⁰ A(-): 2H₂O - 4e  O₂⁰ + 4H⁺

Расчёт по закону Фарадея:

где  — молярная масса данного вещества, образовавшегося (однако не обязательно выделившегося — оно могло и вступить в какую-либо реакцию сразу после образования) в результате электролиза, г/моль;  — сила тока, пропущенного через вещество или смесь веществ (раствор, расплав), А;  — время, в течение которого проводился электролиз, с;  — постоянная Фарадея, Кл·моль⁻¹;  — число участвующих в процессе электронов, которое при достаточно больших значениях силы тока равно абсолютной величине заряда иона (и его противоиона), принявшего непосредственное участие в электролизе (окисленного или восстановленного).

m(Ni) = 2· 1990 ·29,5/96500 = 1,2 г на катоде

m (O₂) = 1990 ·16/96500 = 0,33 г на аноде

m (H₂SO₄) = 2 ·1990 ·49/96500 = 2,02 г

62. Электролиз раствора и расплава АlС1з. Q = 1965 Кл; какие вещества и в каких количествах выделятся?