На аноде в первую очередь протекает процесс окисления материала анода, анионов, которые обладают наиболее отрицательной величиной электродных потенциалов.
При электролизе водного раствора щелочи NaOH к катоду подходят ионы Na+, H2O; к аноду – анионы ОН-.
Сравнивая электродные потенциалы для катиона Na+ (
=
= – 2,714 B) и иона водорода (
= –0,059 рН, а в щелочной среде (рН=14) 
= –0,82 В), перенапряжение выделения водорода на свинце в растворе NaOH (1,56 В), определим потенциал водородного электрода 
= –0,82 – 1,56 = –2,38 В.
Сравнивая значения 
= –2,714 В и = –2,38 В, можно установить, что на катоде восстанавливается вода по реакции
2Н2О + 2 
= Н2 + 2ОН-, (6.18)
а на аноде окисляются гидроксид-ионы
4ОН- – 4 = 2Н2О + О2. (6.19)
Потенциалы этих процессов во многом зависят от парциальных давлений газов
(6.20)
(рН<7)
. (6.21)
(pH 
7)
ОКОНЧАНИЕ КОНСПЕКТА
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Техника безопасности при выполнении работы. Необходимо соблюдать осторожность при проведении окислительно-восстано-вительных реакций, не допуская попадания реактивов, особенно окислителей, на кожу. Опыты по измерению потенциала, электролизу выполняйте, используя заземленные потенциометр, выпрямитель. Не допускайте превышения тока при электролизе против заданных значений, так как это может привести к выходу из строя электролизера или реостата.
Опыт 6.2.1. Окислительно-восстановительные реакции
Согласно заданию (табл. 6.1) в три пробирки (варианты 1-4, 7) налейте 2-3 мл 0,1 М окислителя, добавьте 2-3 мл раствора для создания среды (кислоту в первую пробирку, воду во вторую, щелочь – в третью), в каждую из пробирок добавьте 3-4 мл восстановителя. При выполнении опыта с бромной водой взять ее несколько капель. Запишите наблюдения изменения окраски раствора. Напишите уравнения реакций, уравняйте их ионно-электронным методом. Из табл. П 1.17 найдите потенциал окислителя и восстановителя в зависимости от рН. Сравните их, определите ЭДС и D G. Сделайте заключение о термодинамической возможности протекания данной реакции.
Т а б л и ц а 6.1
Задание к опыту 6.2.1
| Вариант | Окислитель | Восстановитель | Среда | Условия |
| KMnO4 0,1 M KMnO4 0,1 M KMnO4 0,1 M | Na2SO3 0,1 M Na2SO3 0,1 M Na2SO3 0,1 M | Кислая Нейтральная щелочная | H2SO4 1M H2O NaOH | |
| KMnO4 0,1 M KMnO4 0,1 M KMnO4 0,1 M | NaNO2 0,1 M NaNO2 0,1 M NaNO2 0,1 M | Кислая Нейтральная Щелочная | H2SO4 1M H2O NaOH | |
| KMnO4 0,1 M KMnO4 0,1 M KMnO4 0,1 M | FeSO4 0,1 M FeSO4 0,1 M FeSO4 0,1 M | Кислая Нейтральная Щелочная | H2SO4 1M H2O NaOH | |
| K2Cr2O7 0,1 M K2Cr2O7 0,1 M K2Cr2O7 0,1 M | FeSO4 0,1 M NaNO2 0,1 M Na2SO3 0,1 M | Кислая Кислая Кислая | H2SO4 1M H2SO4 1M H2SO4 1M | |
| KMnO4 0,1 M KMnO4 0,1 M KMnO4 0,1 M | H2O2 5 % H2O2 3 % H2O2 7 % | Кислая Нейтральная Щелочная | H2SO4 1M H2O NaOH 1M | |
| H2O2 3 % | KI 0,1 M | Кислая | СН3СООН 2М | |
Окончание табл. 6.1
| Вариант | Окислитель | Восстановитель | Среда | Условия |
| NaNO2 0,1 M | KI 0,1 M | - | крахмал | |
| Br2 0,5 M | FeSO4 0,1 M | Кислая Щелочная | H2SO4 NaOH 1 M |
Опыт 6.2.2. Измерение электродных потенциалов металлов