Электролиз растворов солей??

Давайте разберем электролиз растворов Fe(NO₃)₃ и NiSO₃ с инертными и растворимыми анодами.

Электролиз Fe(NO₃)₃:

а) Инертные электроды (например, платина):

* Катод (восстановление): На катоде происходит восстановление ионов железа(III) до железа(II), а затем до металлического железа, если потенциал достаточен. Однако, Fe³⁺ легче восстанавливается до Fe²⁺, чем до Fe. Поэтому основной процесс:

Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺

Вторая стадия возможна, но при более высоком потенциале:

Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe

* Анод (окисление): На инертном аноде окисляется вода, так как нитрат-ионы (NO₃⁻) являются очень слабыми окисляющимися агентами в водном растворе.

2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻


* Суммарная реакция: Для упрощения, будем считать, что основным продуктом на катоде является Fe²⁺. Тогда суммарная реакция будет:

4Fe³⁺ + 2H₂O → 4Fe²⁺ + O₂ + 4H⁺


б) Растворимый анод (например, железо):

* Катод (восстановление): Аналогично случаю с инертным анодом, основной процесс:

Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺


* Анод (окисление): Железный анод растворяется, ионы Fe²⁺ поступают в раствор:

Fe → Fe²⁺ + 2e⁻


* Суммарная реакция:

2Fe³⁺ + Fe → 3Fe²⁺


Электролиз NiSO₃:

а) Инертные электроды:

* Катод (восстановление): Восстановление ионов никеля(II):

Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni


* Анод (окисление): Окисление воды, так как сульфит-ионы (SO₃²⁻) также относительно устойчивы к окислению в водном растворе:

2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻


* Суммарная реакция:

2Ni²⁺ + 2H₂O → 2Ni + O₂ + 4H⁺


б) Растворимый анод (например, никель):

* Катод (восстановление): Аналогично случаю с инертным анодом:

Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni


* Анод (окисление): Растворение никелевого анода:

Ni → Ni²⁺ + 2e⁻


* Суммарная реакция: Нет чистой реакции, так как на аноде и катоде происходит одинаковая реакция, только в разных направлениях. Ионы Ni²⁺ просто перемещаются из анода в катод.


Важно отметить: Реальные электрохимические процессы могут быть сложнее, и могут включать побочные реакции. Потенциалы электродов, концентрация ионов, и другие факторы влияют на точные реакции, происходящие в электролизере. Приведенные здесь уравнения — это упрощенные представления основных процессов.