Электролиз. металлы средней активности (после Al и до Н); малоактивные металлы (после Н)

металлы средней активности (после Al и до Н); малоактивные металлы (после Н).

Существуют следующие закономерности протекания восстановитель­ных процессов на катоде:

1. Катионы активных металлов из водных растворов на катоде не вос­
станавливаются, вместо них выделяется водород из воды по уравнению

(–) К 2Н₂О + 2ē = Н₂↑ + 2ОН^– или 2Н⁺ + 2ē = Н₂↑

Эти металлы могут быть получены электролизом из расплавленных солей, в которых конкурирующие ионы водорода Н⁺ отсутствуют.

2. Катионы металлов средней активности, находящиеся в ряду на­
пряжений после Al и до Н, при электролизе на катоде восстанавливаются од­
новременно с молекулами воды, т. е. выделяются и металл, и водород из во­
ды:

(–) К Meⁿ⁺ + nē = Me⁰ и 2Н₂О + 2ē = Н₂↑ + 2ОН^–

3. Катионы малоактивных металлов, потенциал которых положитель-
нее, чем потенциал водородного электрода, при электролизе сами восстанав­
ливаются на катоде:

(–) К Meⁿ⁺ + nē = Me⁰.

Если в растворе присутствуют катионы разных металлов, то на катоде вначале восстанавливается самый малоактивный металл, затем более актив­ный и т. д. Например, имеются в электролите катионы Ag⁺, Cu²⁺ и Zn²⁺. На катоде вначале восстанавливаются ионы серебра Ag⁺, затем меди Cu²⁺, а по­том Zn²⁺. Это позволяет селективно выделять металлы из смеси их ионов.

Анодные процессы. На аноде протекают реакции окисления. Различа­ют нерастворимые и растворимые аноды.

Нерастворимые аноды изготавливают из графита золота и платиновых металлов. При электролизе нерастворимые аноды сами не растворяются, на них происходит окисление ионов кислотных остатков, которые можно разде­лить на два вида:

1. Бескислородные кислотные остатки (Cl^–, Br^–, S^2–…). Они сами окис­
ляются на аноде:

(+) А 2Cl^- – 2ē = Cl₂↑

Если в растворе имеется смесь анионов, то их окисление на аноде идет в по­следовательности: вначале J^–, затем Br^–, Cl^–, S^2–…

2. Кислородсодержащие кислотные остатки (SO²₄ ^-, NO₃^–, PO³₄ ^- …). На
аноде они не окисляются, а выделяется кислород из молекул воды:

(+) А 2Н₂О – 4ē = О₂↑ + 4Н⁺

В Химия. Учеб. пособие

-138-

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ