- •14 Окислительно-восстановительные процессы
- •14.1 Классификация химических реакций
- •14.2 Определение степени окисления элементов в соединениях
- •14.3 Окислительно-восстановительные свойства элементов
- •14.4 Подбор коэффициентов в окислительно-восстановительных реакциях
- •14.5 Зависимость реакций окисления-восстановления от среды
- •14.6 Направление протекания окислительно-восстановительных процессов
- •14.7 Гальванический элемент Даниеля-Якоби
- •14.8 Стандартный водородный электрод. Стандартные электродные потенциалы
- •14.9 Уравнение Нернста
- •14.10 Электролиз
- •14.10.1 Законы электролиза (м. Фарадей)
- •14.11 Вопросы для самоконтроля
14.10.1 Законы электролиза (м. Фарадей)
1. Весовое количество выделяемого при электролизе вещества пропорционально количеству протекшего через раствор электричества и практически не зависит от других факторов.
2. Равные количества электричества выделяют при электролизе из различных химических соединений эквивалентные количества веществ.
3. Для выделения из раствора электролита одного грамм-эквивалента любого вещества нужно пропустить через раствор 96500 кулонов электричества.
m(x) = ((I • t) / F) • (M(x) / n) , (14.10)
где m(x) - количество восстановленного или окисленного вещества, г;
I - сила пропускаемого тока , а;
t - время электролиза, с;
M(x) - молярная масса, г/моль;
n - число приобретенных или отданных в окислительно-восстановительных реакциях электронов;
F = 96500 кул/моль - постоянная Фарадея.
Исходя из этой формулы, можно производить ряд расчетов, связанных с процессом электролиза, например:
1) вычислять количества веществ, выделяемых или разлагаемых определенным количеством электричества;
2) находить силу тока по количеству выделившегося вещества и времени, затраченному на его выделение;
3) устанавливать, сколько времени потребуется для выделения определенного количества вещества при заданной силе тока.
14.11 Вопросы для самоконтроля
-
Как классифицируются химические реакции?
-
Какие вещества называют окислителями?
-
Какие вещества называют восстановителями?
-
Какой процесс называют окислением, а какой восстановлением?
-
Как классифицируются окислительно-восстановительные реакции?
-
Приведите правила определения степеней окисления элементов в соединениях.
-
Как влияет среда на протекание окислительно-восстановительных процессов?
-
Как определить направление окислительно-восстановительной реакции?
-
Что такое электродный потенциал?
-
Что такое стандартные электродные потенциалы металлов?
-
Потенциал какого электрода принимают равным нулю и используют в качестве электрода сравнения при измерении электродных потенциалов различных металлов?
-
От чего зависит электродный потенциал металла?
-
Что называется электролизом?
-
Какой электрод называют катодом, какой – анодом?
-
Какие процессы протекают на аноде, на катоде?
-
Какие металлы можно получить при электролизе расплавов и нельзя получить при электролизе водных растворов их солей?
-
Для каких металлов характер катодных процессов при электролизе растворов и расплавов их солей одинаков?
-
Окисляются ли на аноде анионы оксокислот при электролизе водных растворов соответствующих кислот и образуемых ими солей?
-
Может ли растворяться катод при электролизе?
-
Какие типы анодов вы знаете?
-
Будет ли растворяться при электролизе анод: из железа, графита, платины, меди?
-
Составьте уравнения электролиза расплавов: а) MgCl2, LiOH, CaBr2, Ba(OH)2, NaF и LiH, б) смеси KF и KCl.
-
Определите, могут ли существовать одновременно в водном растворе вещества:
а) азотная кислота (конц.) и сероводород,
б) пероксид водорода и иодоводород,
в) бромат калия и бромоводород,
г) дихромат калия, серная кислота и нитрат калия,
д) перманганат калия и сульфат калия,
е) серная кислота (разб.) и хлороводород,
ж) иодид калия и хлор.
24. Проводится электролиз воды в присутствии: а) NaClO4,KNO3, б) HClO4, HNO3, в) NaOH, LiOH. Составьте уравнения электрохимических реакций.
25. Составьте уравнения электролиза водных растворов: а)MgI2, BaCl2 и KF, б) смеси NaOH b NaCl.