Примеры электролиза водных растворов солей

В качестве примеров рассмотрим электролиз водных растворов электролитов, у которых катионы занимают различное положение в ряду стандартных электродных потенциалов металлов, а анионы образованы кислородными и бескислородными кислотами.

1. Электролиз водного раствора соли, образованной малоактивным металлом и бескислородной кислотой с нерастворимым анодом.

Рассмотрим электролиз водного раствора бромида меди (CuBr₂) с угольными электродами.

Схема электролиза:

Суммарное уравнение:

или

2. Электролиз водного раствора соли, образованной активным металлом и кислородной кислотой.

В качестве примера рассмотрим электролиз водного раствора сульфата калия (K₂SO₄) с угольными электродами.

Сульфат калия как сильный электролит диссоциирует на ионы:

Суммарные уравнения:

2

Следовательно, электролиз водного раствора сульфата калия сводится к электролизу воды, а количество растворенной соли остается неизменным.

3. Электролиз водного раствора соли, образованной активным металлом и бескислородной кислотой.

В качестве примера рассмотрим электролиз водного раствора хлорида калия (KCl) с угольными электродами.

Схема электролиза водного раствора хлорида калия:

Суммарное уравнение реакции:

или

4. Электролиз водного раствора соли, образованной металлом средней активности и кислородной кислотой.

К данному типу относится соль нитрата цинка (Zn(NO₃)₂). В водном растворе нитрат цинка диссоциирует на ионы:

Схема электролиза:

Суммарное уравнение реакции:

5. Электролиз водного раствора соли, образованной малоактивным металлом и кислородной кислотой с растворимым анодом.

Рассмотрим электролиз сульфата меди (CuSO₄) с анодом из неочищенной меди.

Схематически процесс можно изобразить следующим образом:

;

Суммарное уравнение:

6. Электролиз водного раствора соли, образованной металлом средней силы, когда анод растворим.

В качестве примера рассмотрим две соли:

а) с анионом кислородной кислоты – ZnSO₄;

б) с анионом бескислородной кислоты – ZnCl₂.

Катодные процессы в 1-м и во 2-м случаях будут одинаковы, т.к. соли образованы одним и тем же металлом средней активности (см. приложение):

На катоде происходит выделение цинка и водорода, а на аноде растворяется сам цинковый анод (пример (а)):

а для соли ZnCl₂ при высокой концентрации ионов Cl^– и больших значениях их потенциалов возможно выделение еще и хлора (пример (б)).

Суммарные уравнения электролиза:

а)

б)