§ 2. Химические процессы, протекающие при электролизе

Анодное окисление и катодное восстановление. Схематически процесс электролиза может быть представлен следующим образом.

При пропускании через раствор постоянного электрического тока катионы электролита под влиянием электронов источника тока восстанавливаются на катоде в ионы низшей валентности, нейтральные атомы или атомные группы. Продукты восстановления отлагаются на катоде, вступают в реакции с молекулами растворенных веществ или растворителя или, наконец, реагируют с материалом электрода. В то же время анионы окисляются на аноде.

Поэтому основные химические процессы, протекающие при электролизе, можно рассматривать как реакции окисления — восстановления.

Процессы восстановления, протекающие на катоде, называют катодным восстановлением; процессы окисления, протекающие на аноде, называют анодным окислением.

Применительно к целям электровесового анализа процесс электролиза водного раствора можно изобразить следующей схемой:

На катоде выделяется медь:

На аноде выделяется кислород:

При этом в растворе накапливается серная кислота:

Образование на аноде газообразного кислорода объясняется тем, что -ионы окисляются легче -ионов.

В тех случаях, когда -ионы восстанавливаются легче других катионов, на катоде выделяется газообразный водород. Например, при электролизе на катоде вместо металлического натрия выделяется газообразный водород.

При надлежащих условиях электролиза анодное окисление сопровождается переходом в и т. п.

Например, электролиз водного раствора, содержащего ионы свинца и меди, сопровождается: на катоде выделением металлической меди:

на аноде образованием :

а в растворе накапливается серная кислота: