Тема 12. Электролиз
Теоретические основы
Электролиз как окислительно-восстановительная реакция. Катодные и анодные процессы при электролизе. Закон Фарадея.
Задачи 221... 240
Как будет происходить электролиз водного раствора электролита (табл. 8) при использовании инертных электродов? Приведите уравнение диссоциации электролита и поясните возможность участия каждого из образующихся ионов в электродных реакциях. Составьте электронные уравнения процессов, протекающих на электродах. Вычислите массу (для твердых и жидких) или объем при нормальных условиях (для газообразных) веществ, образующихся на электродах (если на катоде выделяются два вещества, расчет проводите только для металла). Данные, необходимые для решения, приведены в табл. 8 (т - время проведения электролиза, I - сила тока).
Таблица 9
|
№ задачи |
Вещество |
т |
1,А |
|
221 |
K2SO4 |
2ч |
15 |
|
222 |
А1С13 |
3 ч 20 мин |
8 |
|
223 |
NiSO4 |
35 мин |
5 |
|
224 |
HgCl2 |
2 ч 10 мин |
2 |
|
225 |
Na2SO4 |
1 ч 15 мин |
10 |
|
226 |
AgN03 |
3 ч 40 мин |
18 |
|
227 |
CuCl2 |
55 мин |
14 |
|
228 |
NiBr2 |
2 ч 15 мин |
5 |
|
229 |
MgCl2 |
1ч |
2 |
|
230 |
MnI2 |
2 ч 10 мин |
6 |
|
231 |
Cu(NO3)2 |
3 ч 15 мин |
8 |
|
232 |
FeCl3 |
45 мин |
9 |
|
233 |
ZnSO4 |
1 ч 15 мин |
12 |
|
234 |
A12(S04)3 |
2 ч 45 мин |
5 |
|
235 |
NaCl |
25 мин |
8 |
|
236 |
KBr |
2 ч 05 мин |
4 |
|
237 |
CaCl2 |
1 ч 25 мин |
9 |
|
238 |
MgSO4 |
2 ч 40 мин |
5 |
|
239 |
NaNO3 |
45 мин |
7 |
|
240 |
Hg(N03)2 |
1 ч 35 мин
|
15
|
Тема 13 (не делать)
Задачи 241...260
Приложение 1
Приложение 2 Относительные электроотрицательности элементов
|
н |
|
|
| |||||
|
2,1 |
|
|
| |||||
|
Li |
Be |
В |
С |
N |
О |
F | ||
|
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 | ||
|
Na |
Mg |
Al |
Si |
P |
S |
Cl | ||
|
0,9 |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
3,0 | ||
|
К |
Ca |
Ga |
Ge |
AS |
Se |
Br | ||
|
0,8 |
1,0 |
1,6 |
1,8 |
2,0 |
2,4 |
2,8 | ||
|
Rb |
Sr |
In |
Sn |
Sb |
Те |
I | ||
|
0,8 |
0,9 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,1 |
2,5 | ||
|
Cs |
Ba |
Tl |
Pb |
Bi |
Po |
At | ||
|
0,7 |
0,9 |
1,8 |
1,9 |
1,9 |
2,0 |
2,2 | ||
Приложение
3
Стандартные
электродные потенциалы 
некоторых металлов
в водных растворах при 298К
|
Электрод |
|
Электрод |
|
Электрод |
|
|
Li+, Li |
-3,045 |
A13+, Al |
-1,662 |
Ni2+, Ni |
-0,250 |
|
Rb+,Rb |
-2,925 |
Mn2+, Mn |
-1,180 |
Sn2+, Sn |
-0,136 |
|
К+,К |
-2,925 |
Cr2*, Cr |
-0,913 |
Pb2+, Pb |
-0,126 |
|
Cs+, Cs |
-2,923 |
Zn2+, Zn |
-0,763 |
Fe3+, Fe |
-0,036 |
|
Ra2+, Ra |
-2,916 |
Cr3+, Cr |
-0,740 |
H+,H2 |
0,000 |
|
Ba2+, Ba |
-2,906 |
Fe2+, Fe |
-0,440 |
Bi3+,Bi |
+0,215 |
|
Ca2+, Ca |
-2,866 |
Cd2+, Cd |
-0,403 |
Cu2+, Cu |
+0,337 |
|
Na+, Na |
-2,714 |
In3+,In |
-0,343 |
Ag+, Ag |
+0,799 |
|
Mg2+, Mg |
-2,363 |
Tl+, Tl |
-0,336 |
Hg2+, Hg |
+0,854 |
|
Be2+, Be |
-1,850 |
Co2+, Co |
-0,277 |
Au3+,Au |
+1,498 |
,B
,B
,B
Приложение 4
Термодинамические свойства некоторых веществ
|
Вещество |
ΔH°f; 298°, кДж/моль |
S° 298°, Дж/(К-моль) |
Вещество |
ΔH°f; 298°, кДж/моль |
S° 298°, Дж/(К-моль) |
|
Вr2(г) |
30,91 |
245,37 |
НВr(г) |
-36,38 |
198,58 |
|
С(ТВ) |
0,00 |
5,74 |
НСНО(г) |
-115,90 |
218,78 |
|
Сd |
0,00 |
51,76 |
НJ(г) |
26,36 |
206,48 |
|
CdO(TB) |
-258,99 |
54,81 |
Н2(г) |
0,00 |
130,52 |
|
СН3СНО(г) |
-166,00 |
264,20 |
Н20(г) |
-241,81 |
188,72 |
|
СН4(г) |
-74,85 |
186,27 |
Н2О2(г) |
-135,88 |
234,41 |
|
C102(r) |
104,60 |
257,02 |
J(г) |
62,43 |
260,60 |
|
С12(г) |
0,00 |
222,98 |
N0(r) |
91,26 |
210,64 |
|
СО(г) |
-110,53 |
197,55 |
NOBr(r) |
81,84 |
272,63 |
|
СОС12(г) |
-219,50 |
283,64 |
NOCl(r) |
52,59 |
263,50 |
|
С02(г) |
-393,51 |
213,66 |
N02(r) |
34,19 |
240,06 |
|
С2С14(г) |
19,61 |
340,92 |
N2(r) |
0,00 |
191,50 |
|
С2С16(г) |
27,13 |
398,52 |
N20(r) |
82,01 |
219,83 |
|
Fe(TB) |
0,00 |
27,15 |
N205(r) |
13,30 |
355,65 |
|
FeCl2(TB) |
-341,01 |
119,66 |
02(г) |
0,00 |
205,04 |
|
F2(r) |
0,00 |
202,67 |
О3(г) |
142,26 |
238,82 |
Приложение 5
Названия важнейших кислот и их кислотных остатков
|
Кислота |
Кислотный остаток | ||
|
Формула |
Название |
Формула |
Название |
|
HF |
Фтороводородная (плавиковая) |
F- |
Фторид |
|
HCl |
Хлороводородная (соляная) |
Cl- |
Хлорид |
|
HBr |
Бромоводородная |
Br- |
Бромид |
|
HI |
Иодоводородная |
I- |
Иодид |
|
H2S |
Сероводородная |
HS- |
Гидросульфид |
|
|
|
S2- |
Сульфид |
|
HClO4 |
Хлорная |
ClO4- |
Перхлорат |
|
HClO3 |
Хлорноватая |
ClO3- |
Хлорат |
|
HClO2 |
Хлористая |
ClO2- |
Хлорит |
|
HClO |
Хлорноватистая |
ClO- |
Гипохлорит |
|
H2SO4 |
Серная |
HSO4- |
Гидросульфат |
|
|
|
SO42- |
Сульфат |
|
H2SO3 |
Сернистая |
HSO3- |
Гидросульфит |
|
|
|
SO32- |
Сульфит |
|
HNO3 |
Азотная |
NO3- |
Нитрат |
|
HNO2 |
Азотистая |
NO2- |
Нитрит |
|
HPO3 |
Метафосфорная |
PO3- |
Метафосфат |
|
H3PO4 |
(Орто)фосфорная |
H2PO4- |
Дигидрофосфат |
|
|
|
HPO42- |
Гидрофосфат |
|
|
|
PO43- |
(Орто)фосфат |
|
H4P2O7 |
Дифосфорная (пирофосфорная) |
H3P2O7- |
Тригидродифосфат |
|
|
|
H2P2O72- |
Дигидродифосфат |
|
|
|
HP2O73- |
Гидродифосфат |
|
|
|
P2O74- |
Дифосфат |
|
H2CO3 |
Угольная |
HCO3- |
Гидрокарбонат |
|
|
|
CO32- |
Карбонат |
|
H2SiO3 |
Кремниевая |
HSiO3- |
Гидросиликат |
|
|
|
SiO32- |
Силикат |
|
H3BO3 |
Борная |
H2BO3- |
Дигидроборат |
|
|
|
HBO32- |
Гидроборат |
|
|
|
BO33- |
Борат |
|
H2CrO4 |
Хромовая |
HCrO4- |
Гидрохромат |
|
|
|
CrO42- |
Хромат |
|
H2Cr2O7 |
Дихромовая |
HCr2O7- |
Гидродихромат |
|
|
|
Cr2O72- |
Дихромат |
|
HMnO4 |
Марганцевая |
MnO4- |
Перманганат |
|
CH3COOH |
Уксусная |
CH3COO- |
Ацетат |
|
HCN |
Циановодородная (синильная) |
CN- |
Цианид |