При электролизе растворов различных солей на угольных электродах могут происходить различные реакции, в результате которых на аноде и катоде образуются вещества. Рассмотрим каждый из предложенных случаев:
а) Нитрат кальция (Ca(NO₃)₂)
Электролиз раствора нитрата кальция:
На аноде (положительный электрод) происходит окисление, здесь могут выделяться свободные газы, такие как кислород, при разложении воды: \[ 2 H₂O \rightarrow O₂ + 4 H^+ + 4 e^- \]
На катоде (отрицательный электрод) происходит восстановление. Здесь возможно получение водорода, также при разложении воды: \[ 2 H^+ + 2 e^- \rightarrow H₂ \]
Вывод: В ходе электролиза нитрата кальция на аноде может выделяться кислород, а на катоде — водород.
б) Нитрат серебра (AgNO₃)
Электролиз раствора нитрата серебра:
На аноде также происходит окисление, в результате которого выделяется кислород: \[ 2 H₂O \rightarrow O₂ + 4 H^+ + 4 e^- \]
На катоде происходит восстановление серебра из ионов, в результате чего выделяется металлическое серебро: \[ Ag^+ + e^- \rightarrow Ag \]
Вывод: При электролизе нитрата серебра на аноде выделяется кислород, а на катоде образуется металлическое серебро.
в) Сульфат никеля (NiSO₄)
Электролиз раствора сульфата никеля:
На аноде, как и в предыдущих случаях, может выделяться кислород: \[ 2 H₂O \rightarrow O₂ + 4 H^+ + 4 e^- \]
На катоде ионы никеля (Ni²⁺) могут восстанавливаться, в результате чего образуется металлический никель: \[ Ni^{2+} + 2 e^- \rightarrow Ni \]
Вывод: При электролизе сульфата никеля на аноде будет выделяться кислород, а на катоде образуется металлический никель.
Общий итог
На угольных электродах при электролизе растворов нитратов и сульфатов образуются такие вещества:
- В растворе нитрат кальция: кислород (анод), водород (катод).
- В растворе нитрата серебра: кислород (анод), серебро (катод).
- В растворе сульфата никеля: кислород (анод), никель (катод).
Эти процессы показывают, как электрохимические реакции могут быть использованы для получения различных веществ из растворов.