Как будет происходить электролиз водного раствора электролита KBr? Приведите уравнение диссоциации электролита и поясните возможность участия каждого из образующихся ионов в электродных реакциях

		Химия
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №17022
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Как будет происходить электролиз водного раствора электролита KBr? Приведите уравнение диссоциации электролита и поясните возможность участия каждого из образующихся ионов в электродных реакциях. Составьте электронные уравнения процессов, протекающих на инертных электродах. Вычислите массу (для твердых и жидких) или объем (для газообразных) веществ, образующихся на электродах.

t = 2 ч 05 мин

I = 4 A

Решение

Электролиз - это окислительно-восстановительная реакция, происходящая на электродах при пропускании электрического тока через расплав или раствор электролита. В таких системах электролиты подвергаются диссоциации – распаду на положительно- (катионы) и отрицательно- (анионы) заряженные ионы. Уравнение диссоциации электролита имеет вид:

Для электролита, рассматриваемого в данной задаче:

При электролизе расплавов веществ на катоде происходит процесс восстановления катионов (процесс присоединения электронов), а на аноде - процесс окисления анионов (процесс отдачи электронов). В результате, как правило, происходит разрядка ионов, т.е. переход их в нейтральное состояние:

Если электролизу подвергается водный раствор, то необходимо учитывать возможность участия воды как в катодном, так и в анодном процессе.

Преимущественное участие молекул воды в катодном процессе:

происходит в том случае, если в состав электролита входят катионы электрохимически активных металлов:

Такие катионы требуют для своей разрядки значительно больше энергии, чем ее затрачивается на выделение водорода из воды, поэтому получить эти металлы электролизом водных растворов их соединений невозможно.

Поскольку в состав электролита, указанного в условии задачи, входят катионы K + , то электронное уравнение катодного процесса имеет вид:

Если в состав электролита входят анионы кислородсодержащих кислот:а также фторид-анион F- , то по тем же энергетическим причинам в анодном процессе участвуют не анионы электролита, а молекулы воды

В состав рассматриваемого в задаче электролита входят анионы Br-, поэтому электронное уравнение анодного процесса выглядит следующим образом:

Продуктами данного электролиза являются: - непосредственно выделяющиеся на электродах H2 и Br2; - а также результаты вторичных взаимодействий между ионами, входящими в состав исходного электролита и не принимающие участие в электродных реакциях и ионами, образующимися в результате электродных реакций

Для вычислений массы m (для газов - объема V) веществ, образующихся на электродах в результате электролиза, необходимо воспользоваться законом Фарадея:

Первый продукт электролиза H2 является газообразным (твердым, жидким или газообразным) веществом, поэтому для него необходимо вычислить объем (массу или объем). Подставляем в соответствующую формулу необходимые значения:  = .......... г/моль, z = 2.

Второй продукт электролиза Br2 (формула) является жидким (твердым, жидким или газообразным) веществом, поэтому для него необходимо вычислить массу (массу или объем). Подставляем в соответствующую формулу необходимые значения:  = 160 г/моль, z = 2.

Третий продукт электролиза КОН является твердым (твердым, жидким или газообразным) веществом, поэтому для него необходимо вычислить массу (массу или объем). Подставляем в соответствующую формулу необходимые значения:  56 г/моль, z = 1.

Четвертый продукт электролиза …………(формула) является …………………..(твердым, жидким или газообразным) веществом, поэтому для него необходимо вычислить ………………..(массу или объем). Подставляем в соответствующую формулу необходимые значения:  = .......... г/моль, z = ...........