Question

Раствор содержит ионы fe2+,au3+,ag+,co2+,zn2+ в одинаковой концентрации. в каком порядке эти ионы будут выделяться при электролизе, если напряжение достаточно для выделения любого металла. ответ обосновать. написать для каждого случая катодные процессы восстановления катионов металлов при стандартных условиях

Answer 1

Добрый день! Рад снова оказаться перед вами в роли школьного учителя и помочь разобраться с данным вопросом.

При электролизе раствора содержащего ионы Fe2+, Au3+, Ag+, Co2+, Zn2+ в одинаковой концентрации и с достаточным напряжением для выделения любого металла, они будут выделяться в следующем порядке:

1. Начнем с рассмотрения каждого иона и его стандартного потенциала восстановления (E°) при стандартных условиях (температура 25°C и давление 1 атм).

- Fe2+ имеет E° = -0.44 В
- Au3+ имеет E° = 1.50 В
- Ag+ имеет E° = 0.80 В
- Co2+ имеет E° = -0.28 В
- Zn2+ имеет E° = -0.76 В

2. Ионы будут выделяться на катоде по убыванию их стандартного потенциала восстановления.

Теперь рассмотрим каждый случай и напишем катодные процессы восстановления катионов металлов при стандартных условиях:

- Fe2+ будет выделяться первым, так как имеет самый низкий стандартный потенциал восстановления среди представленных ионов. Катодный процесс восстановления Fe2+ будет следующим:
Fe2+ + 2e- → Fe (E° = -0.44 В)

- Затем будет следовать Ag+ с более высоким стандартным потенциалом восстановления. Катодный процесс восстановления Ag+ будет следующим:
Ag+ + e- → Ag (E° = 0.80 В)

- За Ag+ будет следовать Zn2+ с более низким стандартным потенциалом восстановления. Катодный процесс восстановления Zn2+ будет следующим:
Zn2+ + 2e- → Zn (E° = -0.76 В)

- Co2+ будет выделяться после Zn2+, так как его стандартный потенциал восстановления ниже, чем у Zn2+. Катодный процесс восстановления Co2+ будет следующим:
Co2+ + 2e- → Co (E° = -0.28 В)

- И наконец, Au3+ будет выделяться последним, так как его стандартный потенциал восстановления самый высокий среди представленных ионов. Катодный процесс восстановления Au3+ будет следующим:
Au3+ + 3e- → Au (E° = 1.50 В)

Таким образом, в порядке убывания стандартных потенциалов восстановления, ионы будут выделяться в следующей последовательности: Fe2+, Ag+, Zn2+, Co2+, Au3+.

Надеюсь, данный ответ был достаточно подробным и понятным для вас. Если есть ещё вопросы, не стесняйтесь задавать их!