Составить схему электролиза водного раствора pb(no3)2 а)с инертным анодом б)с использованием анода из меди

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Для составления схемы электролиза водного раствора нитрата свинца(II) необходимо учитывать процессы диссоциации, а также конкурирующие реакции на электродах. ️ Шаг 1: Диссоциация в растворе При растворении в воде нитрат свинца(II) полностью диссоциирует на ионы: Pb(NO3)2Pb2++2NO3cap P b open paren cap N cap O sub 3 close paren sub 2 right arrow cap P b raised to the 2 plus power plus 2 cap N cap O sub 3 raised to the negative powerТакже происходит незначительная диссоциация воды: H2OH++OHcap H sub 2 cap O is in equilibrium with cap H raised to the positive power plus cap O cap H raised to the negative power️ Шаг 2: Процессы на катоде На катоде (отрицательном электроде) происходит восстановление. Свинец стоит в ряду напряжений после алюминия, но до водорода. В водных растворах на катоде преимущественно восстанавливаются ионы металла: K()Pb2++2ePb0cap K open paren negative close paren colon cap P b raised to the 2 plus power plus 2 e raised to the negative power right arrow cap P b to the 0 power️ Шаг 3: Электролиз с инертным анодом (случай а) На инертном аноде (графит, платина) окисляются молекулы воды, так как нитрат-ион NO3cap N cap O sub 3 raised to the negative power является кислородсодержащим и не окисляется в водной среде: A(+)2H2O4eO2+4H+cap A open paren positive close paren colon 2 cap H sub 2 cap O minus 4 e raised to the negative power right arrow cap O sub 2 plus 4 cap H raised to the positive powerСуммарное уравнение электролиза: 2Pb(NO3)2+2H2Oelectrolysis2Pb+O2+4HNO32 cap P b open paren cap N cap O sub 3 close paren sub 2 plus 2 cap H sub 2 cap O 2 cap P b plus cap O sub 2 plus 4 cap H cap N cap O sub 3 ️ Шаг 4: Электролиз с медным анодом (случай б) При использовании активного (растворимого) анода из меди, сам металл анода начинает окисляться, так как его стандартный электродный потенциал ниже, чем потенциал окисления воды: A(+)Cu02eCu2+cap A open paren positive close paren colon cap C u to the 0 power minus 2 e raised to the negative power right arrow cap C u raised to the 2 plus powerВ этом случае происходит постепенное растворение медного анода и перенос ионов в раствор. Катодный процесс остается прежним (восстановление свинца). Суммарный процесс можно выразить как замещение свинца в растворе на медь под действием тока: Pb(NO3)2+CuelectrolysisPb+Cu(NO3)2cap P b open paren cap N cap O sub 3 close paren sub 2 plus cap C u cap P b plus cap C u open paren cap N cap O sub 3 close paren sub 2 Ответ: а) При инертном аноде на катоде выделяется свинец, на аноде — кислород, а в растворе накапливается азотная кислота: 2Pb2++2H2O2Pb+O2+4H+2 cap P b raised to the 2 plus power plus 2 cap H sub 2 cap O right arrow 2 cap P b plus cap O sub 2 plus 4 cap H raised to the positive powerб) При медном аноде на катоде выделяется свинец, а анод растворяется, поставляя в раствор ионы меди: Pb2++Cu0Pb0+Cu2+cap P b raised to the 2 plus power plus cap C u to the 0 power right arrow cap P b to the 0 power plus cap C u raised to the 2 plus powerСообщите, необходимо ли рассчитать массу выделившегося свинца по закону Фарадея при заданных силе тока и времени?

Форма ответа

Ваш аватар