Электрохимические реакции на аноде

Как правило, на аноде окисляются частицы, имеющие меньший по величине равновесный потенциал. Электролиз может проводиться с использованием инертного электрода или с растворимым анодом.

Если электролиз проводится с инертным анодом, то окисляются ионы галогенов (Cl^-, Br^-, J^-) или ОН^-, имеющие меньшие величины равновесных потенциалов по сравнению с равновесным потенциалом окисления воды:

2H₂O - 4ē = O₂­ + 4H⁺ E⁰O₂/H₂O= 1,23 В.

При электролизе растворов электролитов, имеющих кислородосодержащие ионы, в которых центральный атом элемента имеет максимальную степень окисления (NO₃^-, SO₄^2-, PO₄^3-, CO₃^2-, ClO₄^- и др.), а так же при электролизе растворов, содержащих анионы F^-, функцию восстановителя выполняют молекулы воды:

2H₂O - 4ē = O₂­ + 4H⁺.

В щелочных средах на аноде в первую очередь окисляется гидроксид-ионы ОН‾:

4OH‾ - 4ē = O₂­ + 2H₂O.

В случае активного (растворимого) анода число конкурирующих окислительных процессов возрастает до трех: электрохимическое окисление воды с выделением кислорода, разряд аниона (т.е. его окисление) и электрохимическое окисление металла анода (анодное растворение металла). Из этих возможных процессов в первую очередь будет идти тот, который энергетически наиболее выгоден. Если металл анода расположен в ряду стандартных потенциалов раньше обеих других электрохимических систем, то будет наблюдаться анодное растворение металла. В противном случае будет идти выделение кислорода или разряд аниона.

Например, при электролизе водного раствора сульфата никеля с никелевыми электродами происходит окисление никеля, потому что этот процесс характеризуется наименьшей величиной потенциала:

Ni - 2ē = Ni²⁺ (E⁰ = -0,25 В);

2H₂O - 4ē = O₂↑ + 4H⁺ (E⁰ = 1,23 В);

2SO₄^2- - 2ē = S₂O₈^2- (E⁰ = 2,00 В).

Дата добавления: 2015-07-25