Электролиз водных растворов является процессом, при котором приложенное электрическое напряжение разлагает вещества на положительные и отрицательные ионы, проводя их к электродам и вызывая химические реакции. Предоставлю максимально подробное решение для электролиза водных растворов K2SO3, NiSO4, CuI2 и MgCl2.
1. Электролиз раствора K2SO3:
а) В данном растворе присутствуют ионы K+ и SO3(2-).
б) Приложенное напряжение будет приводить к положительно заряженному электроду (аноду) и отрицательно заряженному электроду (катоду).
в) На аноде происходит окисление, ионы SO3(2-) превращаются в SO4(2-), атомы серы и выделяется кислород.
2SO3(2-) -> 2SO4(2-) + O2 + 4e-
г) На катоде происходит восстановление, ионы K+ превращаются в металлический калий и выделяются водород.
2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-
4OH- + 4e- -> 2H2O + O2
Все эти реакции вместе можно упростить:
2H2O + SO3(2-) -> SO4(2-) + H2 + O2
2. Электролиз раствора NiSO4:
а) В данном растворе присутствуют ионы Ni2+ и SO4(2-).
б) Приложенное напряжение будет приводить к положительно заряженному электроду (аноду) и отрицательно заряженному электроду (катоду).
в) На аноде происходит окисление, ионы SO4(2-) превращаются в SO2 или O2, и атомы никеля выделяются.
SO4(2-) -> SO2 + O2 + 4e-
Ni -> Ni2+ + 2e-
г) На катоде происходит восстановление, ионы Ni2+ превращаются в металлический никель.
Ni2+ + 2e- -> Ni
Все эти реакции вместе можно упростить:
Ni2+ + SO4(2-) -> Ni + SO2 + O2
3. Электролиз раствора CuI2:
а) В данном растворе присутствуют ионы Cu2+ и I-.
б) Приложенное напряжение будет приводить к положительно заряженному электроду (аноду) и отрицательно заряженному электроду (катоду).
в) На аноде происходит окисление, ионы I- превращаются в индиго, и атомы меди выделяются.
2I- -> I2 + 2e-
Cu -> Cu2+ + 2e-
г) На катоде происходит восстановление, ионы Cu2+ превращаются в металлическую медь.
Cu2+ + 2e- -> Cu
Все эти реакции вместе можно упростить:
2I- + Cu2+ -> Cu + I2
4. Электролиз раствора MgCl2:
а) В данном растворе присутствуют ионы Mg2+ и Cl-.
б) Приложенное напряжение будет приводить к положительно заряженному электроду (аноду) и отрицательно заряженному электроду (катоду).
в) На аноде происходит окисление, ионы Cl- превращаются в хлор, и атомы магния выделяются.
Cl- -> 1/2Cl2 + e-
Mg -> Mg2+ + 2e-
г) На катоде происходит восстановление, ионы Mg2+ превращаются в металлический магний.
Mg2+ + 2e- -> Mg
Все эти реакции вместе можно упростить:
2Cl- + Mg2+ -> Mg + Cl2
Все эти процессы электролиза водных растворов основаны на задействовании электрической энергии для разделения веществ на положительные и отрицательные ионы, а затем на их реакциях на соответствующих электродах.
1. Электролиз раствора K2SO3:
а) В данном растворе присутствуют ионы K+ и SO3(2-).
б) Приложенное напряжение будет приводить к положительно заряженному электроду (аноду) и отрицательно заряженному электроду (катоду).
в) На аноде происходит окисление, ионы SO3(2-) превращаются в SO4(2-), атомы серы и выделяется кислород.
2SO3(2-) -> 2SO4(2-) + O2 + 4e-
г) На катоде происходит восстановление, ионы K+ превращаются в металлический калий и выделяются водород.
2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-
4OH- + 4e- -> 2H2O + O2
Все эти реакции вместе можно упростить:
2H2O + SO3(2-) -> SO4(2-) + H2 + O2
2. Электролиз раствора NiSO4:
а) В данном растворе присутствуют ионы Ni2+ и SO4(2-).
б) Приложенное напряжение будет приводить к положительно заряженному электроду (аноду) и отрицательно заряженному электроду (катоду).
в) На аноде происходит окисление, ионы SO4(2-) превращаются в SO2 или O2, и атомы никеля выделяются.
SO4(2-) -> SO2 + O2 + 4e-
Ni -> Ni2+ + 2e-
г) На катоде происходит восстановление, ионы Ni2+ превращаются в металлический никель.
Ni2+ + 2e- -> Ni
Все эти реакции вместе можно упростить:
Ni2+ + SO4(2-) -> Ni + SO2 + O2
3. Электролиз раствора CuI2:
а) В данном растворе присутствуют ионы Cu2+ и I-.
б) Приложенное напряжение будет приводить к положительно заряженному электроду (аноду) и отрицательно заряженному электроду (катоду).
в) На аноде происходит окисление, ионы I- превращаются в индиго, и атомы меди выделяются.
2I- -> I2 + 2e-
Cu -> Cu2+ + 2e-
г) На катоде происходит восстановление, ионы Cu2+ превращаются в металлическую медь.
Cu2+ + 2e- -> Cu
Все эти реакции вместе можно упростить:
2I- + Cu2+ -> Cu + I2
4. Электролиз раствора MgCl2:
а) В данном растворе присутствуют ионы Mg2+ и Cl-.
б) Приложенное напряжение будет приводить к положительно заряженному электроду (аноду) и отрицательно заряженному электроду (катоду).
в) На аноде происходит окисление, ионы Cl- превращаются в хлор, и атомы магния выделяются.
Cl- -> 1/2Cl2 + e-
Mg -> Mg2+ + 2e-
г) На катоде происходит восстановление, ионы Mg2+ превращаются в металлический магний.
Mg2+ + 2e- -> Mg
Все эти реакции вместе можно упростить:
2Cl- + Mg2+ -> Mg + Cl2
Все эти процессы электролиза водных растворов основаны на задействовании электрической энергии для разделения веществ на положительные и отрицательные ионы, а затем на их реакциях на соответствующих электродах.