Рассмотрите электролиз водного раствора соли по плану:
запишите все возможные процессы на аноде, установите потенциалы процессов.
сравните потенциалы анодных процессов и определите, какой из них протекает в первую очередь.
выясните, меняется ли среда около анода, если да, то как и почему.
запишите все возможные процессы на катоде, установите потенциалы процессов.
сравните потенциалы катодных процессов и определите, какой из них протекает в первую очередь.
установите, меняется ли среда около катода, если да, то как и почему.
0.1 м раствор zn(no3)2 ph=4, катод-zn, анод с
извините а есть фото скиньте фото я сделаю только скиньте фото
Шаг 1: Запись всех возможных процессов на аноде:
В данном случае, соль в растворе является Zn(NO3)2, поэтому на аноде возможны два процесса:
1. Окисление ионов гидроксида (OH-) в молекулярный кислород (O2): 4OH- -> 2H2O + O2 + 4e-
2. Окисление ионов нитрата (NO3-) в молекулярный кислород (O2): 2NO3- -> N2O6 + O2 + 2e-
Потенциалы процессов на аноде зависят от их стандартных потенциалов и рН раствора. В данном случае, раствор имеет рН=4, что означает, что процесс с бОльшим стандартным потенциалом будет иметь больший проявленный потенциал на аноде.
Шаг 2: Сравнение потенциалов анодных процессов и определение, какой из них протекает в первую очередь:
Сравнивая стандартные потенциалы процессов окисления ионов гидроксида и нитратов, можно установить, какой из них имеет больший потенциал. При условии, что процесс с большим потенциалом будет протекать в первую очередь, можно сделать вывод о том, что в данном случае процесс окисления ионов гидроксида (OH-) протекает на аноде в первую очередь.
Шаг 3: Изменение среды около анода и причины такого изменения:
Поскольку процесс окисления ионов гидроксида протекает на аноде, ион гидроксида (OH-) переходит в молекулярный кислород (O2). Выделение кислорода может изменить рН раствора около анода, делая его более кислотным. В данном случае, поскольку начальный рН раствора составляет 4, можно ожидать, что рН около анода легко понизится.
Шаг 4: Запись всех возможных процессов на катоде:
На катоде возможен только один процесс:
Reduction of Zn2+ to Zn: Zn2+ + 2e- -> Zn
Шаг 5: Установление потенциалов катодных процессов и определение, какой из них протекает в первую очередь:
Стандартный потенциал процесса восстановления ионов цинка (Zn2+) до цинка (Zn) можно определить из известной стандартной электродной пары для данного процесса. Обычно цинк имеет отрицательный потенциал в стандартных условиях, что означает, что процесс идет не спонтанно. Однако, в условиях электролиза, при подключении источника постоянного тока, процесс может стать спонтанным и протекать с некоторым потенциалом.
Шаг 6: Изменение среды около катода и причины такого изменения:
Процесс восстановления ионов цинка (Zn2+) до цинка (Zn) на катоде приводит к уменьшению концентрации ионов Zn2+ в растворе около катода. Это может изменить рН раствора около катода, делая его менее кислым.
Надеюсь, что данное ответ поможет школьнику лучше понять электролиз водного раствора соли и решить задачу. Если возникнут еще вопросы, не стесняйтесь спрашивать!