Voy a llegar bromo electrólisis de la salmuera en el Mar Muerto?

Question

Sé que la electrólisis de una solución saturada de cloruro de sodio con un ánodo inerte (por ejemplo,., grafito) es una forma útil de obtener cloro puro. Tengo una muestra de solución saturada de sal del Mar Muerto que se informa que hasta el 5% de bromo concentración, la dominación de aniones ser $\ce{Cl}^{-}$, por supuesto.

Voy a recibir de bromo en el ánodo por la electrólisis de agua del Mar Muerto? En general, si tengo una mezcla de cloruros y bromuros, lo que determina la proporción de electrolíticamente puro producido $\ce{Cl}_2$$\ce{Br}_2$?

Answer 1

La respuesta corta es, probablemente, un poco, dependiendo del potencial de aplicar.

Hay al menos un par de factores que intervienen:

1. Cómo fácilmente se $\ce{Cl-}$ $\ce{Br-}$ oxidado?

   $$\begin{align*}\ce{2Cl^{-}_{(aq)} -> Cl_{2(g)} +2e-}\; &E°_{\mathrm{ox}}=-1.36\ V\\\ce{2Br^{-}_{(aq)} -> Br_{2(aq)} +2e-}\; &E°_{\mathrm{ox}}=-1.09\ V\end{align*}$$ En actividades estándar, los dos iones son bastante similares en los potenciales de oxidación, por lo que es probable que exista una gama de posibilidades donde ambas reacciones se producen en un grado similar o podría ser posible lograr algunos parcial de selectividad bromo para la formación. La ecuación de Nernst se puede utilizar para calcular las concentraciones de equilibrio para un determinado potencial, pero siempre y cuando el potencial aplicado es más la norma potencial de oxidación, los valores exactos que realmente no importan.

2. Lo que la diferencia de las concentraciones hacer?

   En la mayoría de los casos, lo que determina cuánto de la reacción que se produce es el transporte de masa. Para una reacción redox a ocurrir, la reacción de la molécula debe estar muy cerca de la superficie del electrodo (<10 nm). Para un electrodo plano en un solo potencial en una permanente solución, el transporte de masa se produce por la difusión y la corriente que fluye debe ser directamente proporcional a la concentración de la masa. En principio, el Cl Br relación debe ser de la misma medida en que sus actividades en la solución, aunque en algunas situaciones, otros factores como la velocidad de la transferencia de electrones puede ser una limitante, por lo que este puede no ser el caso, especialmente, ya que hay mucho de cloruro en comparación con bromuro de metilo.

3. ¿Qué acerca de los electrodos?

   Como la electrólisis es un fenómeno de superficie, el electrodo y de sus interacciones con los reactivos pueden ser importantes. Suponiendo que usted escoja un electrodo en el cual no sí reaccionar con el cloruro o bromuro de metilo, el material exacto puede afectar el comportamiento de la célula. Aunque la ecuación de Nernst puede predecir un cierto potencial de oxidación, las interacciones de los reactivos y el electrodo puede resultar en cantidades variables de potencial adicional (sobrepotencial) necesarios para provocar la reacción.

4. ¿Qué sucede con el bromo?

   Una cierta cantidad de bromo se puede disolver en agua, pero dependiendo del pH, puede rápidamente desproporcionado de vuelta a bromato y hypobromate: $\ce{Br2 + 2OH- → Br- + OBr- + H2O}$ También, el gas de cloro reacciona con el bromuro de hacer bromo bromo y también se sabe que reaccionan con los metales (el uso de electrodos de carbono?). En resumen, usted probablemente puede crear una celda electrolítica, que produce algunos de bromo, pero es difícil decir en qué relación con cloro y cuál es su destino exacto sería.