Elettrolisi acqua soluzione con H2SO4

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1 Elettrolisi acqua soluzione con H2SO4

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9 2 HCl > 2 H+ 2 Cl- > H2 + Cl2
Nella elettrolisi di HCl in soluzione acquosa si deve considerare anche la possibilità che agli elettrodi possa avvenire la riduzione e ossidazione del solvente acqua : (in competizione con H+ e Cl-) l’idrogeno da positivo può acquistare elettroni e ridursi a idrogeno neutro atomico e subito molecolare H2 da 2 H+ 2OH- > H2 + 2 OH- L’ossigeno da negativo può cedere elettroni e ossidarsi ad atomo (e poi formare molecola) da 2H+ O-- > 2H O2 In pratica al catodo :riduzione di H+ dell’acido : si libera H2° All’anodo:ossidazione del cloro si libera Cl2 2 HCl > 2 H+ 2 Cl- > H2 + Cl2 Vedi tabella potenziali redox che influisce sulla precedenza nella reazione agli elettrodi (insieme alla concentrazione e altri fattori…)

10 HCl H° Cl° H+ Cl- HCl si separa (ionizza) in catione H+ e Anione Cl-
I cationi migrano al catodo e si riducono acquistando elettroni Gli anioni migrano all’anodo e si ossidano cedendo elettroni batteria Catodo,negativo Anodo, positivo H+ +e > H° Cl- -e > Cl° H° Cl° H+ Cl- HCl Gli elettroni mediante la batteria circolano dall’anodo al catodo

11 H2SO4 + H2O > 2 H+ SO4-- H2O >
Nella elettrolisi di H2SO4 in soluzione acquosa si deve considerare anche la possibilità che agli elettrodi possa avvenire la riduzione e ossidazione del solvente acqua : (in competizione con H+ e OH-) Al catodo si riducono gli H+ presenti all’anodo SO4– non si ossida invece si ossida O dell’acqua H2O – 2e > O + 2 H+ In pratica al catodo :riduzione di H+ dell’acido : si libera H2° All’anodo:ossidazione del ossigeno della H2O si libera O2 e H+ H2SO4 + H2O > 2 H+ SO4-- H2O > > H O2 + 2 H+ + SO4-- Praticamente avviene elettrolisi di una molecola di H2O > H O2

12 H2SO4 si separa (ionizza) in catione H+ e Anione SO4--
I cationi migrano al catodo e si riducono Gli anioni migrano all’anodo ma non si ossidano batteria Catodo,negativo Anodo, positivo 2H+ + 2e > H2 H2O – 2e >0.5 O +2H+ H° H2O 2H+ O 2H+ SO4-- H2SO4 L’acqua si trasforma in O e 2 H+ :elettrolisi di 1 H2O

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14 Elettrolisi acqua Elettrolisi acido H2° Cl2° O2° H2° Catodo - Anodo + Anodo + batteria Catodo - batteria H2O + H2SO4 H2O + HCl

15 Voltametro di Hoffmann : Elettrolisi di acqua acidulata con acido solforico
Notare volume di H doppio di volume ossigeno H2O > H2+0.5 O2 ossigeno idrogeno batteria catodo anodo