При электролизе водных растворов в реакциях окисления и восстановления, протекающих на электродах, принимают участие не только ионы электролита, но и молекулы воды и продукты ее диссоциации Н+ и ОН−.
Порядок окисления анионов на аноде в растворе:
S2−, I−, Br−, CI−, OH− | H2O, F−, CO32−, SO42−, NO3−, CIO4− |
Эти анионы в водных растворах окисляются: | Окисляются не анионы, а кислород из молекулы воды: |
2I− – 2 ®I2 | 2H2O – 4 →O2 + 4H+ |
4OH−– 4 ®O2 + 2H2O |
Порядок, в котором идет восстановление на катоде в растворе:
K - Al | Zn - Sn | (H) Cu |
Катионы этих металлов не могут восстанавливаться, а восстанавливается водород из молекулы воды | Катионы этих металлов восстанавливаются одновременно с катионами водорода: | Катионы этих металлов восстанавливаются: |
2Н2О + 2 ®Н2 + 2ОН− | Me2+ + 2 ®Ме | Me2+ + 2 ®Ме |
2Н2О + 2 ®Н2 + 2ОН− |
NaOH→Na+ + OH − HOH⇆H+ + OH −
Катод: (Na+, H2O) 2H2O + 2 ®H2 + 2OH− 2
Анод: (OH−, H2O) 4OH− - 4 →O2 + 2H2O 1
2H2O→2H2 + O2
Н2SO4®2H+ + SO42 − HOH⇆H+ + OH −
Катод: (Н+, Н2О) 2Н+ + 2 →Н2 2
|
|
Анод: (SO4−2, H2O) 2H2O - 4 →O2 + 4H+ 1
2H2O→2H2 + O2
CuCI2→Cu2+ + 2CI − HOH⇆H+ + OH −
Катод: (Cu2+, Н2О) Сu2+ + 2 →Cuo 1
Анод: (CI−, H2O) 2Cl− - 2 →Cl2 1
CuCI2→Cu + CI2
MnSO4→Mn2+ + SO42− HOH⇆H+ + OH−
Катод: (Mn2+, Н2О) Mn2+ + 2 →Mn0 2
2H2O + 2 →H2 + 2OH− 2
Анод: (SO42−, H2O) 2H2O - 4 →O2 + 4H+ 1
MnSO4 + 2H2O→Mn0 + H2 + O2 + H2SO4
Все приведенные выше примеры относятся к случаям электролиза на инертных, т.е. не участвующих в процессе электролиза электродах.
При электролизе с активным анодом анод выполняют из металла, окисляющегося при электролизе.