Составьте схему процессов, происходящих на а) медных, б) угольных электродах при электролизе раствора нитрата калия.

Раствор нитрата калия диссоциирует так:

\[ KNO_3 \rightleftarrows K^+ + NO_3^- \]

Ионы \(K^+\) и \(NO_3^-\) в водном растворе обычно не разряжаются, поэтому многое зависит от материала электродов.

а) Медные электроды

• Катод \((- )\): восстанавливается вода:
  \[ 2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2\uparrow + 2OH^- \]
• Анод \((+ )\): медь растворяется, потому что медный анод активный:
  \[ Cu - 2e^- \rightarrow Cu^{2+} \]
• Затем ионы меди могут соединяться с гидроксид-ионами:
  \[ Cu^{2+} + 2OH^- \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow \]

Суммарно можно записать:

\[ Cu + 2H_2O \rightarrow Cu(OH)_2\downarrow + H_2\uparrow \]

б) Угольные электроды

Угольные электроды считаются инертными, то есть сами почти не расходуются.

• Катод \((- )\):
  \[ 2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2\uparrow + 2OH^- \]
• Анод \((+ )\):
  \[ 2H_2O - 4e^- \rightarrow O_2\uparrow + 4H^+ \]

Суммарное уравнение:

\[ 2H_2O \rightarrow 2H_2\uparrow + O_2\uparrow \]

То есть на угольных электродах фактически идёт электролиз воды, а \(KNO_3\) служит электролитом, повышающим проводимость раствора.

0 0 Пожаловаться