Описать с помощью уравнений реакций процессы
протекающие на угольных электродах при электролизе водных растворов: NaOH,AlCl3,ZnSO4
Начните с того, что определите какие ионы и молекулы получаются растворе. Все диссоциируют?
- Отлично! Теперь вспоминаем, что происходит на катоде - в о с с т а н о в л е н и е, т. е. дают электроны тем, кто не побрезгует. Вот есть кандидаты на восстановление катионы (хотят стать атомами металлов) и множество молекул воды, где водород хочет выделится в виде H2. Протекают те реакции, которые требуют меньшей энергии, т. е. с более низким потенциалом. В принципе, есть таблицы электрохимических потенциалов, а в школе пользуют "ряд напряжений металлов". Na и Al очень далеко от водорода и в водных растворах никак не получатся, пока не закончится вода. Вот она и реагирует на катоде:
Н2О + е ->1/2 Н2 + OH-
А Zn уже ближе к водороду и может выделяться в виде металла (порошок на угольном эл-де) одновременно с восстановлением Н2 по реакции
Zn2+ + 2e -> Zn
Теперь смотрим на анод. Что на нём за процесс - о к и с л е н и е -отнимают электроны у тех, кто не может их удержать. Из Вашего набора на аноде может окислятся OH- Cl- SO4-- и вода...
первые два иона окисляются легко:
4OH- - 4e -> O2 + 2H2O
Cl- - e -> 1/2Cl2
а SO4-- окисляется в персульфат при очень высоких потенциалах и в данном случае "не захочет" расстаться с электронами. Остаётся наша любимая вода:
2Н2O - 4e -> O2 + 4Н+
А ещё угольный электрод и сам может окисляться на аноде
С + 2Н2O - 4e ->СO2 + 4Н+