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¿Por qué es cloruro de oxidado en lugar de agua en la electrólisis de cloruro de cobre?

Para la Electrólisis de Cloruro de Cobre:

Cátodo: $\ce{Cu^{2+} + 2e- <=> Cu}$
Ánodo: $\ce{2Cl <=> Cl2 + 2e- }$

Estoy confundido acerca de la reacción que tiene lugar en el ánodo. No $\ce{H2O}$, en lugar de someterse a la oxidación, ya que tiene una mayor reducción de la capacidad? por ejemplo. Está por encima de $\ce{2Cl-}$ en la Tabla de los Potenciales de Reducción Estándar.

Me estoy perdiendo algo? O hacer todos los halógenos de descarga más fácilmente que el agua?

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Chrisii Puntos 586

El potencial redox estándar de cloro es $E^\circ = +1.358\ \mathrm{V}$; el real potencial depende de la concentración de $\ce{Cl-}$:

$$\ce{Cl2 + 2e- <=> 2 Cl- }\quad\quad E^\circ = +1.358\ \mathrm{V}$$ $$\begin{aligned} E&=E^\circ+\frac{RT}{2F}\cdot\ln\frac{1}{\left[\ce{Cl-}\right]^2}\\ &=1.358\ \mathrm{V}-0.05916\ \mathrm{V}\times\log{\left[\ce{Cl-}\right]} \end{aligned}$$

El estándar de su potencial redox, oxígeno es $E^\circ = +1.229\ \mathrm{V}$; el real potencial depende de $\mathrm{pH}$:

$$\ce{O2 + 4H+ + 4e- <=> 2H2O}\quad\quad E^\circ = +1.229\ \mathrm{V}$$ $$\begin{aligned} E&=E^\circ+\frac{RT}{4F}\cdot\ln\left[\ce{H+}\right]^4\\ &= 1.229\ \mathrm{V}-0.05916\ \mathrm{V}\times\mathrm{pH} \end{aligned}$$

Los potenciales redox $(E_{\ce{O2}} < E_{\ce{Cl2}})$ sugieren que la oxidación de $\ce{H2O}$ $\ce{O2}$en el ánodo debe ser preferido sobre la oxidación de $\ce{Cl-}$$\ce{Cl2}$.

Sin embargo, dependiendo del material y la forma del ánodo, el sobrepotencial de oxígeno en el ánodo puede ser muy grande. Por lo tanto, la oxidación de las $\ce{Cl-}$ $\ce{Cl2}$en el ánodo es factible.

Sin embargo, en la alta $\mathrm{pH}$ y en una baja concentración de $\ce{Cl-}$, la oxidación de las $\ce{H2O}$ $\ce{O2}$todavía se prefiere sobre la oxidación de $\ce{Cl-}$$\ce{Cl2}$. Por lo tanto, la electrólisis de cloruro no puede ser completa en un solo paso, ya que la $\mathrm{pH}$ es mayor y la concentración de $\ce{Cl-}$ está disminuido durante la electrólisis: $$\ce{2 H2O + 2 Cl- -> H2 + 2 OH- + Cl2}$$

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camainc Puntos 1421

Agua sí tiene una mayor reducción de la potencial. Pero lo que está sucediendo en su ánodo no reducción de la oxidación. Así que un menor potencial de reducción de $\ce{Cl-}$significa que es más fácilmente oxidados que el agua.

Para obtener información adicional, vea mis otros answer en esta última pregunta sobre la electrólisis y la $\ce{Cl2}$ de la producción.

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Jon Gretar Puntos 2846

Esto depende de la concentración de cloruro. Si un diluir una solución de NaCl es electrolysed, $\ce{O2}$ es producido en la primera, a lo largo de con $\ce{H2}$. Como el volumen de la solución disminuye a $\ce{[NaCl]}$ aumenta, y, finalmente, $\ce{Cl2}$ está formado. Puede utilizar la ecuación de Nernst para averiguar la concentración de cloruro en el que $\ce{Cl2}$ está formado sobre $\ce{O2}$.

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