1. Молекулы серной кислоты $\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}$ при растворении в воде диссоциируют согласно уравнению
\[
\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4} \rightleftarrows 2 \mathrm{H}^{+}+\mathrm{SO}_{4}^{2-} .
\]

Если в раствор опущены платиновые электроды, соединенные с полюсами гальванической батареи, то положительные ионы водорода $\mathrm{H}^{+}$ устремятся к катоду, а отрицательные ионы $\mathrm{SO}_{4}^{2-}$ – к аноду. Ионы $\mathrm{H}^{+}$, нейтрализуясь электронами катода, превращаются в нейтральные атомы, а затем в молекулы $\mathrm{H}_{2}$. Ионы $\mathrm{SO}_{4}^{2-}$, отдавая отрицательные заряды аноду, превращаются в радикалы $\mathrm{SO}_{4}$, вступающие в реакцию с водой согласно уравнению
\[
2 \mathrm{SO}_{4}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}=2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}+\mathrm{O}_{2} .
\]

Таким образом, количество серной кислоты в растворе не меняется. Однако на катоде выделяется водород, а на аноде – кислород. Окончательный итог электролиза сводится к разложению воды на кислород и водород.
2. Опустим в водный раствор медного купороса $\mathrm{CuSO}_{4}$ медный анод и катод из какого-либо проводящего материала, не реагирующего с медным купоросом, например угля. Ионы $\mathrm{Cu}^{2+}$ пойдут к катоду, там будет выделяться чистая медь. Ионы $\mathrm{SO}_{4}^{2-}$ после нейтрализации на аноде вступают с ним в химическое соединение согласно уравнению $\mathrm{Cu}+\mathrm{SO}_{4}=\mathrm{CuSO}_{4}$. Таким образом, количество медного купороса в растворе меняться не будет. В результате электролиза происходит как бы перенос меди с анода на катод. Описанный процесс применяется для рафинирования (очистки) меди.
3. Рассмотрим, наконец, электролиз водного раствора поваренной соли $\mathrm{NaCl}$. Этот пример интересен тем, что в зависимости от материала электрода можно получить и первичные, и вторичные продукты электролиза. Если катод ртутный, то выделяющийся на нем металлический натрий будет растворяться в ртути, образуя амальгаму, из которой натрий может быть легко выделен. Таким путем получается первичный продукт электролиза. Если же катод сделан из платины, то выделяющийся на нем металлический натрий будет входить в соединения с водой, образуя едкий натр в соответствии с уравнением $2 \mathrm{Na}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}=$ $=2 \mathrm{Na}(\mathrm{OH})+\mathrm{H}_{2}$, а на катоде будет выделяться вторичный продукт электролиза – водород.
4. Стекло при обычных температурах является непроводником электричества. Однако если его нагреть до температуры в несколько сот градусов, то оно начинает заметно проводить электричество. Наглядной демонстрацией этого может служить опыт, схема которого приведена на рис. 211. В цепь городского тока через реостат $R$ включена стеклянная палочка, на концы которой $A$ и $B$ намотана голая медная проволока. При комнатной температуре сопротивление стеклянной палочки составляет многие миллионы ом. Поэтому при замыкании рубильника через цепь потечет ничтожный ток (микроамперы или еще меньше), и никакого накала лампочки $Л$ не будет. Но если палочку $A B$ нагреть на газовой горелке до температуры $300-400^{\circ} \mathrm{C}$, то ее сопротивление упадет до нескольких десятков омов, и нить лампочки раскалится. Если после этого убрать горелку и одновременно закоротить лампочку ключом $K$, то общее сопротивление цепи уменьшится, а ток возрастет. Стеклянная палочка будет нагреваться электрическим током и раскалится до яркого свечения, в результате чего ее сопротивление еще больше уменьшится, а ток возрастет. В конце концов палочка расплавится.
Рис. 211
Чем же объясняется проводимость стекла? Стекло представляет собой сильно переохлажденную жидкость, обладающую громадной вязкостью. Оно является также электролитом, в котором имеются положительные ионы натрия $\mathrm{Na}^{+}$. При нагревании, когда стекло размягчается и его вязкость сильно уменьшается, ионы в стекле приобретают заметную подвижность. Они-то и являются переносчиками тока в стекле. Доказательством этого может служить следующий демонстрационный опыт. В тигль, подогреваемый газовой горелкой (рис. 212), помещается расплавленная чилийская селитра $\mathrm{NaNO}_{3}$, в которую погружается примерно на одну треть баллон вакуумной лампочки накаливания (газонаполненная не годится). Нить лампочки накаливается постоянным током. Угольный электрод $a$ присоединяется к положительному концу нити и погружается в расплав селитры. Он служит анодом, по отношению к которому все точки нити лампочки имеют более низкий потенциал. Расплав селитры частично диссоциирован на ионы $\mathrm{Na}^{+}$и $\mathrm{NO}_{3}^{-}$. Под действием разности потенциалов между анодом и нитью лампочки ионы $\mathrm{Na}^{+}$движутся в селитре в направлении от анода $a$ к баллону лампочки. Затем они проникают
Рис. 212
внутрь лампочки через ее стенки. На
Рис. 212

этих стенках они нейтрализуются электронами, испускаемыми накаленной нитью, и превращаются в нейтральные атомы Na. Испаряясь, последние осаждаются на более холодных частях внутренней поверхности стеклянного баллона лампочки, где образуется хорошо видимый зеркальный слой натрия.