Elektrolys av tennsulfatlösning
Tennsulfat (SNSO₄) är ett salt som dissocierar i lösning i tennjoner (SN²⁺) och sulfatjoner (so₄²⁻). När en elektrisk ström passeras genom denna lösning inträffar följande reaktioner:
* vid katoden (negativ elektrod): Tennjoner (SN²⁺) får elektroner och reduceras till metallt tenn (SN):
SN²⁺ + 2E⁻ → SN
* vid anoden (positiv elektrod): Vattenmolekyler oxideras till syrgas- och vätejoner:
2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4E⁻
Koncentrationsförändringar
* tennjoner (SN²⁺): Koncentrationen av tennjoner minskar när de reduceras till metallisk tenn vid katoden. Detta leder till en minskning av koncentrationen av tennsulfat i lösningen.
* sulfatjoner (so₄²⁻): Koncentrationen av sulfatjoner förblir oförändrad eftersom de inte är involverade i elektrodreaktionerna.
* vätejoner (H⁺): Koncentrationen av vätejoner ökar vid anoden på grund av oxidation av vatten. Detta kan påverka lösningens pH något, vilket gör det surare.
Varför det kan verka som att koncentrationen inte förändras
* Begränsad elektrolys: Om elektrolysen utförs under en kort varaktighet kan förändringarna i koncentrationen vara för små för att märkas.
* Överskott av tennsulfat: Om lösningen innehåller ett stort överskott av tennsulfat kan reduktionen av en liten mängd tennjoner inte väsentligt förändra den totala koncentrationen.
* reversibla reaktioner: I vissa fall kan tennen avsatt vid katoden reagera med sulfatjonerna i lösningen, vilket leder till en tillfällig ökning av koncentrationen av tennsulfat. Detta är emellertid en komplex process och beror på olika faktorer.
Sammanfattningsvis: Medan koncentrationen av sulfatjoner kan förbli relativt konstant, minskar koncentrationen av tennsulfat under elektrolys på grund av reduktion av tennjoner vid katoden.
