Hur ska man tänka på den här?
Den första var inga konstigheter. Eftersom jag vet att den minst ädla metallen man kan framställa med elektrolys är zink kan jag direkt säga att vatten kommer spjälkas istället för att det skulle bildas fast natrium.
Men på b)-uppgiften får jag problem. Jag vet att koppar reduceras vid katoden och bildar fast koppar enligt Cu2+(aq) + 2e- → Cu (s).
Men det jag inte riktigt förstår är hur man ska komma fram till om det bildas klorgas vid anoden eller om vatten oxideras. I normalpotentialtabellen finns det två reaktioner som båda ligger högre upp än Cl2 + 2e- → 2Cl- . Både 2H+ + 2e- → H2 och 2H2O + 2e- → H2 + 2OH- ligger högre upp. Dvs. både vatten och vätgas oxideras hellre än kloridjoner. Antingen sker alltså:
H2 → 2H+ + 2e- eller H2 + 2OH- → 2H2O + 2e-
Men båda dessa reaktioner verkar ganska märkliga, för det finns väl ingen vätgas i jonlösningen? Hur ska man tänka här?
har du lust att förklara hur du tänkte på a frågan? (:
(skapade en tråd så det inte blir rörigt)
Praxis är att man alltid listar normalpotentialer som reduktioner. Om man byter plats på reaktanter och produkter och byter tecken på potentialen får man motsvarande värde för oxidationen.
Om allt är skrivet som reduktioner innebär ett högre värde att det till vänster lättare reduceras. Ett lägre värde innebär att det till vänster svårare reduceras, eller annorlunda uttryckt: det till höger är lättare att oxidera.
När du ska ta reda på vad som oxideras får du alltså leta efter det som finns på höger sida i tabellen och som har lägst normalpotential när reaktionen är skriven som en reduktion.
naturnatur1 skrev:har du lust att förklara hur du tänkte på a frågan? (:
(skapade en tråd så det inte blir rörigt)
Jag hade gjort labb på elektrolys och då såg jag att jodidjoner oxiderades. Sedan visste jag sedan innan att den minst ädla metallen man kan framställa genom elektrolys i vattenlösning är zink, och eftersom kalium är mindre ädelt kommer ingen kaliummetall bildas. Då reduceras istället vattenmolekyler och bildar vätgas och hydroxidjoner.
Teraeagle skrev:Praxis är att man alltid listar normalpotentialer som reduktioner. Om man byter plats på reaktanter och produkter och byter tecken på potentialen får man motsvarande värde för oxidationen.
Om allt är skrivet som reduktioner innebär ett högre värde att det till vänster lättare reduceras. Ett lägre värde innebär att det till vänster svårare reduceras, eller annorlunda uttryckt: det till höger är lättare att oxidera.
När du ska ta reda på vad som oxideras får du alltså leta efter det som finns på höger sida i tabellen och som har lägst normalpotential när reaktionen är skriven som en reduktion.
Okej, tack! Jag är lite för trött just nu för att ta in den här informationen men jag återkommer imorgon!
Då måste väl oxidationsreaktionen bli 4OH- → 4e- + 2H2O + O2? Eller blir det 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-?
Kan man tänka att den oxidationsreaktion med störst potential är den som "helst" sker?
Den här är lurig. Det borde bli 2H2O → O2 + 4H+ + 4e-, men om du gjorde ett försök och kollade vad som bildades skulle du märka att det bildas klorgas istället enligt 2Cl- → Cl2 + 2e-. Det beror på nåt som kallas för överpotential, dvs det krävs i själva verket en högre spänning för att bilda syrgas än klorgas trots att normalpotentialtabellen säger annat. Men detta är det enda "riktiga" undantaget som man behöver känna till åtminstone på gymnasienivå, alltså att det är lättare att bilda klorgas än syrgas.
Okej, jag förstår. En riktig luring, med andra ord!
Men kan man tänka så som jag skrev? Att högre potential --> reaktionen sker "hellre"?
Ja så kan man tänka.
Så om jag ska titta på vilken reaktion av flera möjliga som kommer ske vid elektrolys, då behöver jag bara titta på vilken reaktion som har högst potential? (bortsett från undantag med överspänning)
Ja, men om de är listade som reduktioner så måste du byta tecken på potentialerna om du ska ta reda på vad som oxideras (då går ju reaktionerna åt andra hållet, dvs tabellen vänds upp och ner).
Så här exempelvis borde vatten oxideras eftersom den reaktionen har en ε0ox = -1.229 V medan oxidationen av kloridjoner har en ε0ox = -1.396 V. Alltså är potentialen för oxidation av vatten större än potentialen för oxidation än kloridjoner. Stämmer logiken? (trots att kloridjoner oxideras ändå)
Tillägg: 31 maj 2023 22:55
Kan man använda samma resonemang för att avgöra vad som reduceras, också? Att den reaktion som har störst ε0red är den som kommer ske?
Just precis. Det man ska komma ihåg är dock att det är vad som sker vid ideala villkor, dvs man kan få något annat i verkligheten (t.ex. p.g.a. överpotentialseffekter).
Jag vet inte om Nernsts ekvation ingår i kursen, men med hjälp av den kan du beräkna potentialen vid vissa temperaturer och koncentrationer. Normalpotentialerna brukar vara listade vid t.ex. 25 grader, 1 mol/dm3 och 1 bar.
https://www.formelsamlingen.se/alla-amnen/kemi/gaser/nernsts-ekvation
Och med samma resonemang reduceras koppar istället för vatten eftersom ε0red för kopparens reduktionsreaktion är +0.34 V medan den är lägre (ε0red = -0.83 V) för vatten?
