помогите пожалуйста с задачей!
помогите пожалуйста с задачей!
при совместном катодном восстановлении металлов и водорода образуются губчатые тёмные осадки.Как предотвратить выделение водорода при электрогравиметрическом определении меди(2) и никеля(2)в кислом водном растворе,имея в распоряжении азотную кислоту и раствор аммиака?Написать уравнения происходящих процессов и обьяснить их влияние на концентрацию и потенциал разряда ионов меди,никеля и водорода.
Тут вряд ли может быть какой-то корректный ответ, поскольку авторы задачи предлагают лечить геморрой каплями от насморка. Во-первых, в кислых растворах медь восстанавливается при более положительных потенциалах, чем водород, и может быть получена электроосаждением с практически 100% выходом по току. Но осадок все равно будет чудовищно рыхлым, поскольку медь восстанавливается сравнительно легко, практически при равновесном потенциале. В таких случаях почти всегда (и в случае меди особенно) образуются крупные рыхлые слабо сцепленные с поверхностью кристаллы - дендриты. Чтобы их не было, надо "испортить" условия восстановления. Скажем, загнать медь в прочный комплекс (вроде цианида) или ввести сильные ПАВ.
С никелем чуть более понятно. Кристаллы у него будут в любом случае мелкие, так как он, в отличие от меди, восстанавливается трудно (необратимо). Да, интенсивное выделение водорода здесь будет явно мешать. В практике гальваники, чтобы его свести к минимуму, доводят рН до уровня около 4 и применяют комплексообразователи типа цитрата, которые еще и рН держат из-за буферности. А комплексообразователь нужен для того, чтобы при подщелачивании из-за выделения водорода не выпала гидроокись никеля. Ну и как аналог этого в условиях анализа можно порекомендовать перевести никель в аммиачные комплексы, чтобы повысить рН и удержать никель от выпадения гидроокиси. Но какие-либо рассуждения на тему электродных потенциалов в этом случае абсолютно бессмысленны.
В общем, я думаю, вопросик задавался не просто так. Есть некие чисто практические приемы, отработанные аналитиками, для того чтобы получать хорошо сцепленные с электродом осадки меди и никеля. И аналитики для обоснования этих найденных на практике приемов придумали некие объяснения, где-то правильные, а где-то абсолютно сюрреалистические. В силу этого вывести эти объяснения логическим путем вряд ли кто в состоянии (кроме этих самых аналитиков). Так что надо взять некий учебник по аналитике без особой заумности (ну что-нибудь типа учебника для биологов) и посмотреть, как там объясняют выбор условий электролиза при электрогравиметрии. Иначе, мне кажется, никак.
С никелем чуть более понятно. Кристаллы у него будут в любом случае мелкие, так как он, в отличие от меди, восстанавливается трудно (необратимо). Да, интенсивное выделение водорода здесь будет явно мешать. В практике гальваники, чтобы его свести к минимуму, доводят рН до уровня около 4 и применяют комплексообразователи типа цитрата, которые еще и рН держат из-за буферности. А комплексообразователь нужен для того, чтобы при подщелачивании из-за выделения водорода не выпала гидроокись никеля. Ну и как аналог этого в условиях анализа можно порекомендовать перевести никель в аммиачные комплексы, чтобы повысить рН и удержать никель от выпадения гидроокиси. Но какие-либо рассуждения на тему электродных потенциалов в этом случае абсолютно бессмысленны.
В общем, я думаю, вопросик задавался не просто так. Есть некие чисто практические приемы, отработанные аналитиками, для того чтобы получать хорошо сцепленные с электродом осадки меди и никеля. И аналитики для обоснования этих найденных на практике приемов придумали некие объяснения, где-то правильные, а где-то абсолютно сюрреалистические. В силу этого вывести эти объяснения логическим путем вряд ли кто в состоянии (кроме этих самых аналитиков). Так что надо взять некий учебник по аналитике без особой заумности (ну что-нибудь типа учебника для биологов) и посмотреть, как там объясняют выбор условий электролиза при электрогравиметрии. Иначе, мне кажется, никак.
Задача-то явно студенческая, их э/х кинетике вообще не учУт. Стало быть, для ее решения никто не обязан знать, где какие перенапряжения. Так что остается тупо и в лоб пользоваться потенциалами. Тем более что в щелочной среде восстановление водорода сдвигается в отрицательную область.
Машунька, ну посмотрите, как вычисляются потенциалы восстановления металлов из комплексных ионов, хотя бы наподобие того, как это описано в Скуге-Уэсте (с. 344-346, только обратная задача), стройте потом графики в координатах Е-рН и находите области, где металлы восстанавливаются раньше водорода, если таковые имеются.
Машунька, ну посмотрите, как вычисляются потенциалы восстановления металлов из комплексных ионов, хотя бы наподобие того, как это описано в Скуге-Уэсте (с. 344-346, только обратная задача), стройте потом графики в координатах Е-рН и находите области, где металлы восстанавливаются раньше водорода, если таковые имеются.
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 9 гостей