Вопрос школьника
Составьте схемы электролиза водных растворов: а) сульфата меди; б) хлорида магния; в) сульфата калия.
Во всех случаях электролиз проводится с использованием угольных электродов.
Ответ от учителя
а) Сульфат меди (CuSO4) при электролизе водного раствора разлагается на медь (Cu) и кислород (O2). На катоде (отрицательный электрод) происходит редукция ионов меди, которые превращаются в металлическую медь:
Cu2+ + 2e- → Cu
На аноде (положительный электрод) происходит окисление ионов гидроксида (OH-) и воды (H2O), образуя кислород:
4OH- → 2H2O + O2 + 4e-
Итоговая схема электролиза сульфата меди:
Катод: Cu2+ + 2e- → Cu
Анод: 4OH- → 2H2O + O2 + 4e-
б) Хлорид магния (MgCl2) при электролизе водного раствора разлагается на магний (Mg) и хлор (Cl2). На катоде происходит редукция ионов магния, которые превращаются в металлический магний:
Mg2+ + 2e- → Mg
На аноде происходит окисление ионов хлорида (Cl-) и воды (H2O), образуя хлор:
2Cl- → Cl2 + 2e-
Итоговая схема электролиза хлорида магния:
Катод: Mg2+ + 2e- → Mg
Анод: 2Cl- → Cl2 + 2e-
в) Сульфат калия (K2SO4) при электролизе водного раствора разлагается на кислород (O2), водород (H2) и калий (K). На катоде происходит редукция ионов водорода (H+), которые превращаются в молекулярный водород:
2H+ + 2e- → H2
На аноде происходит окисление ионов гидроксида (OH-) и воды (H2O), образуя кислород:
4OH- → 2H2O + O2 + 4e-
Калий образуется на катоде, но он реагирует с водой, образуя гидроксид калия (KOH) и водород:
2K + 2H2O → 2KOH + H2
Итоговая схема электролиза сульфата калия:
Катод: 2H+ + 2e- → H2; 2K+ + 2H2O → 2KOH + H2
Анод: 4OH- → 2H2O + O2 + 4e-
