Электролиз растворов солей

(на примере водных растворов)

При электролизе водных растворов электролитов полярные молекулы воды притягиваются и к катоду, и к аноду, и также могут участвовать в процессах на электродах.

Процессы на катоде

Последовательность восстановления ионов на катоде при электролизе растворов зависит от значений стандартных электродных потенциалов потенциала восстановления водорода из воды.

Первыми на катоде восстанавливаются частицы с бόльшим электродным потенциалом.

Так как в нейтральном растворе концентрация ионов водорода равна 10^-7 моль/л и по формуле Нернста:

e = e◦ + ∙ lg [ Н⁺ ] = 0 +0,059∙(-7) = -0,41В,

то в зависимости от нахождения металла в ряду стандартных электродных потенциалов, выделяются три случая:

1) ионы металлов, электродный потенциал которых менее –1,18В (от Li до Mn в ряду стандартных электродных потенциалов) не восстанавливаются из водных растворов, вместо них восстанавливается водород из воды по уравнению:

2Н₂О + 2е^- = Н₂ + 2ОН^- рН >= 7

(в кислых средах- при рН < 7 восстановление водорода идет по уравнению: 2Н⁺ + 2е^- = Н₂)

2) ионы металлов, электродный потенциал которых от –1,18В до 0,00В (от Mn до Н) восстанавливаются одновременно с ионами водорода:

Meⁿ⁺ + ne^- = Me⁰

2H₂O + 2e^- = H₂ + 2OH^- (рH>=7)

3) ионы металлов, электродный потенциал которых больше 0,00В (от H до Au) восстанавливаются без процесса восстановления водорода из воды:

Меⁿ⁺ + ne^- = Me⁰