Лабораторный практикум по общей и неорганической химии

Контролирующие задания

1. 
   Расположите металлы железо, медь, марганец, магний, серебро в ряд по увеличению окислительных свойств их катионов.
   
2. 
   Среди металлов свинец, золото, кадмий, кальций, медь укажите: а) взаимодействующие с соляной и разбавленной серной кислотами; б) вытесняющие никель из растворов его солей.
   
3. 
   Вычислите значение электродного потенциала цинка, если цинк находится в растворе своей соли с концентрацией катионов 0,01 М, а температура раствора равна 15 °С.
   
4. 
   Вычислите значение электродного потенциала меди, если элек- трод находится в растворе соли меди (II) с концентрацией катионов 0,1 М, температура раствора равна 10 °С.
   
5. 
   Напишите электрохимическую схему гальванического элемента, составленного из медного и марганцевого электродов с растворами со- лей меди (II) и марганца (II). Вычислите ЭДС элемента при стандартных условиях и при концентрации катионов в растворах 0,1М (температура стандартная).
   
6. 
   Напишите схему двух гальванических элементов, в одном из ко- торых цинк является катодом, а в другом анодом; вычислите их ЭДС.
   
7. 
   Приведена электрохимическая схема гальванического элемента: (–) MnMn(NO₃)₂AgAgNO₃ (+)
   

зующей реакции в молекулярном и ионном виде. Определите ЭДС эле- мента при стандартных условиях.

Электролизом называется совокупность окислительно-восстано- вительных процессов, происходящих при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита.

Пропускание тока через электролиты осуществляется с помощью электродов: катода, на котором происходит процесс восстановления, и анода, на котором осуществляется процесс окисления.

При электролизе растворов солей закономерности восстановления на катоде следующие.

1. 
   Катионы металлов, расположенных в ряду напряжений правее железа (от кадмия до золота), восстанавливаются согласно уравнению:
   

2. 
   Катионы активных металлов, расположенных в левой части ряда напряжений (от лития до алюминия), не восстанавливаются. В этом слу- чае на катоде происходит восстановление воды:
   

3. 
   Катионы металлов, расположенных в средней части ряда напря- жений (марганец, цинк, хром, железо и др.), восстанавливаются на като- де вместе с восстановлением воды, т.е. параллельно идут два процесса, уравнения которых приведены выше.
   

1. 
   Простые анионы (Сl^-, Br^-, I^-, S^2-), кроме F^--ионов, окисляются с
   

2Cl^- – 2е = Сl₂

2. 
   
   3 4 4
   Сложные анионы (NO ^-, SO ^2-, PO ^3- и др.) и F^--ионы не окисля- ются. В этом случае на аноде происходит окисление воды:
   

Эти закономерности относятся к электролизу с инертным (нерас-

творимым) электродом: платина, графит, электродная сталь.

Но если анод изготовлен из металла, соль которого является элек- тролитом, то в этом случае сам анод окисляется, переходя в раствор в виде катионов

Ме – nе = Meⁿ⁺,

а на катоде происходит восстановление этого же металла

Меⁿ⁺ + nе = Me

Такой электролиз называется электролизом с активным (раствори-

мым) анодом.