Алгоритм «Електроліз водних розчинів солей»

1 На яких електродах відбувається процес? На інертних?
Так	Ні

2 На катоді. Чи знаходяться в розчині катіони одного з металів, розташованих від Li до Аl в електрохімічному ряду?
Так	Ні

Електроди мідні?
Так	Ні

На катоді відновлюється водень з води: 4Н2О + 4е ---> 2Н2 + 4ОН-			Чи знаходяться в розчині катіони одного з металів, розташованих від Mn до Pb в електрохімічному ряду?
			Так		Ні

На катоді: Сu2+ + 2е --> Сu0 На аноді: Сu0 – 2е --> Сu2+

Чи знаходяться в розчині тільки катіони Сu2+ ?

Так

На катоді відновлюється метал або водень: Ме +n + n е ---> Ме 0 4Н2О + 4е ---> 2Н2 + 4ОН-

Чи знаходяться в розчині катіони одного з металів, розташованих від Сu до Аu в електрохімічному ряду?

Не розглядаються в даному алгорітмі

На катоді відновлюється метал Ме +n + n е ---> Ме 0

3 На аноді. Чи знаходиться в розчині один з аніонів безоксигенних кислот, крім F- ?
Так	Ні

Окиснюються аніони безоксигенних кислот до простих речовин: 2Cl- – 2e ---> Cl20 2Br - – 2e ---> Br20 2I- – 2e ---> I20 S2- – 2e ---> S0

Чи знаходяться в розчині тільки гідроксид – іони?
Так	Ні

Окиснюються гідроксид – іони: 4ОН- – 4е ---> О2 + 2Н2О

Чи знаходиться в розчині один з іонів оксигеновмісних кислот або іон F- ?

Так

Окиснюються молекули води, виділяється кисень: 2Н2О – 4е ---> О2 + 4Н+

4 Загальне рівняння процесу електролізу – сумарне рівняння реакцій окиснення і відновлення, що відбуваються на аноді і катоді

Колоїдна хімія

Адсорбція на межі розчин – газ

Колоїдна хімія вивчає властивості дисперсних систем. Дисперсні системи гетерогенні і мають сильно розвинену поверхню. Ступінь подрібненості речовини характеризується величиною питомої поверхні S₀, що дорівнює відношенню загальної поверхні частинок S до об’єму речовини V, яка подрібнюється.

S₀ = S / V

Питома поверхня – це загальна поверхня всіх частинок речовини, загальний об’єм яких складає 1см³.

Якщо прийняти форму частинки у вигляді кубу з ребром l см, то питома поверхня складає

S₀ = S / V = 6 l ² / l ³ = 6 / l.

Для частинок у вигляді кулі радіусом r питома поверхня складає

S₀ = S / V = 4r² / 4/3r³ = 3 / r

По мірі подрібнення речовини швидко зростає кількість частинок, одночасно зростає загальна і питома поверхня, а також запас вільної поверхневої енергії в системі. Тому в дисперсних системах самочинно відбуваються адсорбційні процеси, які знижують вільну енергію систем.

В розчинах адсорбція супроводжується зміною поверхневого натягнення.

Адсорбція Г на межі розчин – газ кількісно характеризується надлишком речовини (кмоль/м²) в поверхневому шарі.

Поверхневий надлишок Г , кмоль/м², визначають за зміною поверхневого натягнення, використовуючи рівняння Гіббса:

Г = – (С / RT) (d / dC) ,

де С – концентрація розчину, кмоль/м³;

R – молярна газова стала, Дж/ кмоль^. К;

Т – абсолютна температура, К;

d / dC – зміна поверхневого натягнення з концентрацією при незмінній поверхні, м².Н/кмоль.

Для приблизних розрахунків можна користуватися формулою Гіббса у вигляді

Г = – (С₂ / RT) (₂ – ₁ ) / (C₂ – С₁).

При адсорбції на межі розділу тверде тіло – рідина із – за неможливості дослідного визначення поверхневого натягнення кількість адсорбованої речовини розраховують за зміною концентрації розчину.

Залежність кількості речовини, що адсорбована 1г адсорбенту, від рівноважної концентрації за постійної температури виражається емпірічною формулою Фрейндлиха

x / m = a C ^{1/ n},

де х – кількість адсорбованої речовини, г;

m – кількість адсорбенту, г;

С – концентрація розчину при досягненні рівноваги;

а, 1/n – сталі величини, що визначаються дослідним шляхом.

Постійна 1/n для багатьох адсорбентів та адсорбатів коливається в межах від 0,1 до 0,5.

Константа а залежить від природи адсорбату і змінюється в широких межах.

Постійні а, 1/n можна визначити графічно.

Логарифмуючи рівняння Фрейндлиха, отримуємо рівняння прямої lg (x/m) = lg a + 1/n lg C.

Визначивши значення x/m за двох концентраціях та побудувавши графік в логарифмічних координатах, визначають константи а і 1/n: lg a = ОА, 1/n = tg 