Электролиз растворов солей кислородсодержащих кислот и фторидов

4. Электролиз растворов солей кислородсодержащих кислот и фторидов

Теория

В водных растворах солей кислородсодержащих кислот находятся сложные анионы кислотных остатков и более простые гидроксид-ионы. В таких растворах происходит окисление воды и на аноде выделяется кислород. Так же протекает электролиз фторидов: вместо фтора на аноде выделяется кислород.

Обрати внимание!

При электролизе растворов фторидов и солей кислородсодержащих кислот на аноде выделяется кислород.

Электролиз раствора сульфата натрия

Раствор сульфата натрия содержит ионы натрия, водорода, гидроксид-ионы и сульфат-ионы:

{Na}_{2} {SO}_{4} \to {2 Na}^{+} + {SO}_{4}^{2 -},

H_{2} O ⇄ H^{+} + {OH}_{}^{-} .

Ионы натрия и сульфат-ионы не разряжаются, они остаются в растворе. Происходит электролиз воды.

На катоде:

{2 H}_{2} O + 2 \overline{e} = H_{2} ↑ + {2 OH}^{-} .

На аноде:

{2 H}_{2} O - 4 \overline{e} {\to 4 H}^{+} {+ O}_{2} {↑ .}_{}

Суммарное уравнение:

{2 H}_{2} O = 2 H_{2} {↑ + O}_{2} {↑ .}_{}

Электролиз раствора нитрата меди(\(II\))

Раствор нитрата меди(\(II\)) содержит катионы неактивного металла, нитрат-ионы, а также ионы водорода и гидроксид-ионы:

{Cu ({NO}_{3})}_{2} \to {Cu}^{2 +} + {2 NO}_{3}^{-},

H_{2} O ⇄ H^{+} + {OH}_{}^{-} .

Восстанавливается медь, окисляется кислород из воды. В растворе остаются ионы водорода и нитрат-ионы.

На катоде:

{Cu}^{2 +} + 2 \overline{e} = Cu .

На аноде:

{2 H}_{2} O - 4 \overline{e} {\to 4 H}^{+} {+ O}_{2} {↑ .}_{}

Суммарное уравнение:

{2 Cu ({NO}_{3})}_{2} + {2 H}_{2} O = 2 Cu + O_{2} {↑ + 4 HNO}_{3} .

Электролиз раствора фторида калия

Раствор фторида калия содержит ионы калия, водорода, фтора и гидроксид-ионы:

KF \to K^{+} + F^{-},

H_{2} O ⇄ H^{+} + {OH}_{}^{-} .

Происходит электролиз воды, так как ионы калия и фтора на электродах не разряжаются.

На катоде:

{2 H}_{2} O + 2 \overline{e} = H_{2} {↑ + 2 OH}^{-} .

На аноде:

{2 H}_{2} O - 4 \overline{e} {\to 4 H}^{+} {+ O}_{2} {↑ .}_{}

Суммарное уравнение:

{2 H}_{2} O = {2 H}_{2} ↑ + O_{2} ↑ .

Электролиз раствора ацетата натрия

В растворе ацетата натрия находятся ацетат-ионы, ионы натрия, водорода и гидроксид-ионы:

{CH}_{3} COONa \to {{CH}_{3} COO}^{-} + {Na}^{+},

H_{2} O ⇄ H^{+} + {OH}_{}^{-} .

Окисляются в этом случае ацетат-ионы. Процесс сопровождается разложением появившихся частиц с образованием углекислого газа и этана.

На катоде:

{2 H}_{2} O + 2 \overline{e} = H_{2} {↑ + 2 OH}^{-} .

На аноде:

{{2 CH}_{3} COO}^{-} - 2 \overline{e} = {CH}_{3} {CH}_{3} + {2 CO}_{2} {↑ .}_{}

Суммарное уравнение:

{2 CH}_{3} COONa + {2 H}_{2} O = H_{2} ↑ + 2 NaOH + {CH}_{3} {CH}_{3} + {2 CO}_{2} ↑ .

Предыдущая теория

Вернуться в тему

Следующая теория