Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
5 курс А-эк и выводы ЖЛР.docx
Скачиваний:
8
Добавлен:
22.08.2019
Размер:
54.98 Кб
Скачать

Весь процесс электролиза происходит в кислой среде:

наряду с «объемными» ОВ-реакциями в растворе смеси на поверхностях электродов

протекают сопутствующие взаимодействия:

КАТОД: 2 H2O(ж) + 2 ē H2(г) + 2 OH-(aq)

возникает щелочная среда ,образующиеся ионы OH- вступают в реакцию с Н+:

Eo+/Н2 = 0 В EoН2О / Н2,ОН- = -0,83В

ЛЕГЧЕ протекает восстановления более сильного окислителя Co3+: EoCo3+/Co2+ = +1,81B.

3. АНОД: 2 H2O(ж) - 4 ē О2(г) + 4 H+(aq) ); EoO2, H+ / Н2О = +1,23В

4. Затруднен процесс отвода продуктов прямого электролиза от анода в объем раствора:

УМЕНЬШИТЬ можно встряхиванием- перемешиванием, нагреванием … на водяной бане -

(при непрямом окислении полезно увеличить концентрацию МЕДИАТОРА и

повысить силу ТОКА )

5. Просто: по изменению цвета раствора:  розовый цвет – весь загрязнитель разложен до со2; еще можно вести электролиз смеси при сером цвете ее раствора.

6.

C3H8O3 + 7 Co2(SO4)3 + 3 H2O = 14 CoSO4 + 3 CO2 + 7H2SO4

Со3+ + 1 ē Со2+ EoCo3+/Co2+ = +1,81B

C3H8O3 + 3 H2O - 14 ē 3 СО2 + 14 Н+ EoCО2, Н+ / C3Н8О3, Н2О -0,2B

______________________________________________________________________________

C3H8O3 + 3 H2O + 14 Со3+ 3 СО2 + 14 Co2+ + 14 Н+

7.

Масса объема смеси в микроячейке «сосуда-электролизера»  10мл . 2/3 = 6,7мл  6,7г

( при плотности раствора  1г/мл ),

В двух каплях «загрязнителя»-глицерина ( С3Н8О3 ) в этом «растворе» содержится его

Масса  1,22.10-3г,

Концентрация «загрязнителя» в водной смеси составляет:

1,22.10-3г / 6,7г = 0,182. 10-3 = 182.10-6 182ppm

8. Пример расчетов:

М(C3H8O3) = 92г/моль, Мэ(C3H8O3) = 92 / 14 = 6,57г/моль, Мэ(CO2) = 44 / 4 = 11г/моль

I = 1,6А, U = 3,6В

(наблюдаются газообразования вблизи поверхностей катода (2v H2(г)) и анода (1v О2(г)).)

τ = 33 . 60 = 1980с

Массу газообразного СО2, образуемого в ходе «непрямого» электролиза, рассчитывать по закону Фарадея так:

m(CO2) = Мэ(CO2) . I . τ / 96500 = 11 . 1,6 . 1980 / 96500 = 3,6 . 10-

V(СО2)опытная = ( 22,4 / m(CO2)опытная ) . 44 = 0,18л

9. Метод фотоколориметрии : Со2+ - розовый раствор, Со3+ - «серый раствор»

Использовать данные эксперимента:

m(Со2+) =

Исходный раствор: 0,1МСо2+ в Н2SO4 содержит 5,89. 0,007 / 1 = 4,1 . 10-2 г Со2+

Молярная концентрация Со2+ = 4,1 . 10-2 / 58,9 = 0,007М

стр. 9.

1. В образовании на АНОДЕ рыхлого осадка Fe(ОН)2(тв)$, легко переходящий в Fe(ОН)3(тв)$ (Eo Fe(ОН)3 / Fe(ОН)2, ОН-  -0,56B), а далее в т.н.»ржавчину»  FeО(ОН)(тв)$. На них и происходит сорбция органического загрязнителя.

2. Образующиеся на электродах газы Н2­ и О2#. Вторичной реакцией на АНОДЕ является:

О2(г)# + 2 H2O + 4 Fe(ОН)2(тв)$ 4 Fe(ОН)3(тв)$

3. Образуется МИЦЕЛЛА – она захватывает поверхностью ГИДРОКСИДА любой краситель-загрязнитель из раствора, формируя на своей поверхности КОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ:

( L-H )краситель + FeО(ОН)(тв)$ H2O + [ FeO-L ]

4. В первом варианте при образовании комплексов между «поверхностными» катионами ЖЕЛЕЗА и ионными молекулами красителя возникает ХЕМОСОРБЦИЯ:

Fen+ + nL- [ Fe-L ]

Во втором варианте комплекс образуется простым электростатическим притяжением ПОЛОЖИТЕЛЬНО или ОТРИЦАТЕЛЬНО заряженными ЦЕНТРАМИ гидратированных частиц рыхлого осадка ГИДРОКСИДА железа и противоположно заряженных частей молекул «загрязнителя» - это случай ФИЗИЧЕСКОЙ АДСОРБЦИИ.

5. Fe – анод ( растворимый ), на нем реально окисляется НАИБОЛЕЕ СИЛЬНЫЙ из восстановителей – тот, который имеет МЕНЬШЕЕ значение Eo.

Поэтому при растворении железного анода образуются Fe2+(aq)., а не сразу Fe3+(aq)., т.к.:

EoFe2+/Fe = -0,440B EoFe3+/Fe = -0,036B

6. В кислой среде, возникающей у поверхности АНОДА, Fe2+(aq) переходит в Fe3+(aq) :

АНОД: Fe(кр) - 2 ē Þ Fe2+(aq)

«параллельный» окислительный процесс на электроде:

2 H2O(ж) - 4 ē Þ О2(г)# + 4 H+(aq)

EoН+, О2/Н2О = +1,23B EoFe3+/Fe2+ = +0,770B

Реален вторичный процесс:

4 Fe2+ + 4 H+(aq) + О2(г) Þ 4 Fe3+ + 2 H2O

7. Реакции, происходящие на электродах показывает изменением своего цвета ИНДИКАТОР – тимоловый синий:

Вблизи поверхности КАТОДА раствор становится СИНИЙ!

Вблизи поверхности АНОДА раствор становится ВСЕ БОЛЕЕ КРАСНЫМ!

8. На осях КАЛИБРОВОЧНОГО графика откладывают оптическую плотность поглощения и величину концентрации Н+ раствора.

стр. 18.

1. ХЕМОСОРБЦИЯ – это ПРОЧНОЕ образование соединений между СОРБЕНТОМ (почва) и ионами раствора:

NH3(г) + H2O = NH4OH(слабое основание)

СаО + СО2 = СаСО3

3С2Н2 (600оС,активированный уголь) = С6Н6  реакция Зелинского Н.Д., 1911г.

A-B + C-D = [-A-B-C-D-](активированный комплекс) = A-C + B-D

2. ФИЗИЧЕСКАЯ АДСОРБЦИЯ – осуществляется за счет ОСТАТОЧНЫХ сил Ван-дер-Ваальсова взаимодействия между АДСОРБЕНТОМ и АДСОРБТИВОМ.

Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия обусловлены наличием у реагирующих молекул ЭНЕРГИЙ трех видов: