Электролизом называются окислительно-восстановительные процессы, происходящие на электродах при пропускании электрического тока через раствор или расплав электролита.

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСПЛАВОВ

1. Электролиз расплавов оксидов

На катоде идет восстановление: Me n+ + ne- = Me0, т.е. на катоде выделяется металл.

На аноде окисляется кислород:  O-2 -2e- = O2

Возьмем для примера электролиз расплава оксида калия: 2K2O -> 4K + O2

2. Электролиз расплавов оснований

На катоде традиционно восстанавливается металл:

Me n+ +ne- = Me0

На аноде будет окисляться кислород в составе гидрокси-группы:

4OH− −4e =2H2O + O2

3. Электролиз расплавов солей

1. Электролиз расплава бескислородной соли:

На катоде всегда восстанавливается металл: Me n+ +ne- = Me0

На аноде окисляется бескислородный анион: A n- — ne- = A0

Электролиз расплава NaCl:  2NaCl = 2Na + Cl2

2. Электролиз расплава кислородсодержащей соли (элемент аниона не в высшей степени окисления):

На катоде всегда восстанавливается металл: Me n+ +ne- = Me0

На аноде будет окисляться элемент аниона: SO32- — 2e- = SO3

Например, электролиз расплава сульфита натрия:

Na2SO3 = 2Na + SO3

S в сульфите имеет степень окисления +4, при электролизе она окисляется до +6 (SO3)

3. Электролиз расплава кислородсодержащей соли (элемент аниона  в высшей степени окисления):

На катоде восстановление металла:  Me n+ +ne- = Me0

На аноде — т.к. элемент уже в высшей степени окисления, то окисляться будет кислород:                   2CO3-2  — 4e-= 2CO2 + O2

Например, электролиз расплава карбоната натрия:

2Na2CO3 = 4Na + 2CO2+ O2

ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРОВ

1. Катодные процессы при электролизе.

1. Катионы металлов, имеющих положительное значение электродного потенциала (стоящие в ряду напряжений правее водорода), при электролизе практически полностью восстанавливаются на катоде.

2. Катионы металлов, имеющих малое значение электродного потенциала (металлы, стоящие в ряду напряжений левее алюминия и сам алюминий), не восстанавливаются на катоде, вместо них восстанавливаются катионы водорода из молекулы воды.

3. Катионы металлов, имеющих значение электродного потенциала больше чем у алюминия, но меньше чем у водорода, при электролизе восстанавливаются на катоде одновременно с ионами водорода из молекул воды.

4. При электролизе растворов кислот восстанавливаются катионы водорода.

2. Анодные процессы при электролизе:

1. Анионы бескислородных кислот (кроме F-) окисляются на инертном (нерастворимом) аноде.

2. При электролизе фторидов, а также солей, содержащих анионы кислородсодержащих кислот, на аноде протекает окисление кислорода из молекул воды.

3. Если анод изготовлен из металла, стоящего в ряду напряжений правее водорода, то при электролизе растворяется сам анод.

4. При электролизе растворов щелочей окисляются гидроксид-ионы и выделяется кислород.

Алгоритм составления уравнений, описывающих процессы, происходящие при электролизе:

1) Составить уравнение диссоциации

2) Определить частицы, которые будут находиться около катода

3) Определить, какие частицы будут восстанавливаться на катоде, и записать уравнения реакций восстановления

4) Определить, из какого материала сделан анод, и какие частицы будут находиться около анода

5) Определить, какой процесс будет протекать на аноде, и записать его уравнение

6) Составить молекулярное уравнение процесса