ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2025-07-17   
Напишите уравнения электродных процессов, протекающих при электролизе водного раствора KBr (условия стандартные). Анод – графит, рН < 7.


Решение:


Исходная система:

$KBr \rightarrow K^{+} + Br^{-}$, $H_{2}O \rightleftharpoons H^{+} + OH^{-}$.
$HBr + H_{2}O \rightarrow H_{3}O^{+} + Br^{-}$, pH<7.

Процессы на катоде:

1) $K^{+} + e^{-} \rightarrow K^{0}$, $E_{1} \approx E^{ \circ }_{K^{+}/K} = -2,925$ В;
2) $2H^{+} + 2 e^{-} \rightarrow H_{2}^{0}$, $E_{2} = E^{ \circ }_{2H^{+}/H_{2}} = 0$ В;
$E_{2} > E_{1}$. Следовательно, реализуется второй процесс.

Процессы на аноде:

3) $2Br^{-} - 2e^{-} \rightarrow Br_{2}$, $E_{3} \approx E^{ \circ }_{Br_{2}/Br^{-}} = 1,063$ В;
4) $2H_{2}O - 4e^{-} \rightarrow O_{2}\uparrow + 4H^{+}$, $E_{4} \approx E^{ \circ }_{O_{2}/H_{2}O} = 1,226$ В;
$E_{3} < E_{4}$. Следовательно, реализуется третий процесс.

Суммарное уравнение процесса: (2) + (3).

$2H^{+} + 2e^{-} + 2Br^{-} - 2e^{-} \rightarrow H_{2}^{0} + Br_{2}$

или

$2H^{+} + 2Br^{-} \rightarrow H_{2}^{0} + Br_{2}$.