Я приветствую вас, уважаемые читатели, и хочу поделиться с вами своим опытом проведения электролиза водного раствора, содержащего смесь нитратов серебра, калия и цинка с одинаковыми концентрациями․ Этот эксперимент позволяет наглядно продемонстрировать законы электролиза и восстановления веществ на электродах․
Перед проведением эксперимента необходимо подготовить электролит, то есть раствор смеси нитратов серебра, калия и цинка․ Я приготовил раствор, в котором концентрации всех солей были одинаковыми․ Убедитесь, что электроды (в данном случае — графитовые электроды) очищены и готовы к использованию․Далее необходимо провести процесс электролиза, подключив электроды к источнику постоянного тока․ Разместите электроды в сосуде с раствором таким образом, чтобы они находились на некотором расстоянии друг от друга․ Важно, чтобы электроды не касались друг друга и стенок сосуда․При подаче тока на электроды начинают происходить электродные процессы․ На аноде (положительном электроде) происходит окисление ионов нитратов с образованием кислорода и свободных катионов металлов․ Уравнение окисления иона нитрата можно записать следующим образом⁚
2NO3- -> O2 4e-
На катоде (отрицательном электроде) происходит восстановление катионов металлов из раствора․ Уравнения восстановления ионов серебра, калия и цинка выглядят следующим образом⁚
Ag e- -> Ag
K e- -> K
Zn2 2e- -> Zn
В конце концов процессы на катоде могут соперничать за электроны, так как в растворе присутствуют ионы трех металлов․ Но согласно термодинамическим данным, механизм восстановления металлов на катоде определяется их стандартным потенциалом․ Стандартный потенциал — это мера того, насколько удобно восстановление катионов металла из раствора․
Исходя из этого, значение молярной массы вещества, которое будет восстанавливаться на катоде в первую очередь, можно определить сравнением стандартных потенциалов трех металлов․ В данном случае это серебро (Ag), калий (K) и цинк (Zn)․
Сравнивая значения стандартных потенциалов этих металлов, можно утверждать, что металл с наименьшим (более положительным) стандартным потенциалом будет восстанавливаться на катоде в первую очередь․ В данном случае это серебро, так как у него наибольший стандартный потенциал среди трех металлов․
Таким образом, при проведении электролиза водного раствора, содержащего смесь нитратов серебра, калия и цинка с одинаковыми концентрациями, серебро будет восстанавливаться на катоде в первую очередь․