Question

Напишите возможные катодные и анодные процессы, протекающие на графитовых электродах при электролизе водного раствора смеси солей Pb(NO3)2, Cu(NO3)2, KNO3. Покажите ход поляризационных кривых в ходе электролиза и определите минимальное напряжение, которое необходимо подать на электроды для проведения электролиза.

Answer 1

При электролизе р-ра соли кислородсодержащей кислоты на инертных электродах:
на аноде выделяется выделяется кислород (кислородная деполяризация):
2Н2О – 4ē → О2↑ + 4Н+ , φ°=1,229 В, φ=1,229 –0,059рН = 0,816 В (при рН=7)
На катоде в порядке очередности (при равных конц-ях солей в р-ре):
φ°Cu2+/Cu > φ°Pb2+/Pb > φ°H2O/OH–
Cu2+ + 2ē → Cu , φ° = +0,345 В
Pb+2 + 2ē → Pb , φ° = –0,126 В
2H2O + 2ē → H2↑ +2OH–, φ° = –0,828 В, φ = –0,059рН = –0,413 В (при рН=7)
Т.е. сначала восст. Cu2+, при этом конц-я Cu2+ снижается и φCu2+/Cu снижается. Когда φCu2+/Cu снизится до значения, равного φ°Pb2+/Pb, начнутся выделение свинца и водородная деполяризация катода, но т.к. φ°Pb2+/Pb > φ°H2O/OH–, то скорость выделения водорода вследствие разложения воды ниже, чем скорость осаждения свинца из раствора.