Последовательность разрядки анионов (окисление на аноде) зависит, как от присутствия молекул воды, так и от вещества, из которого сделан анод

Обычно аноды подразделяют на нерастворимые и растворимые. Нерастворимые аноды изготовляют из угля, графита, платины; растворимые - из меди, серебра, цинка, кадмия, никеля и других металлов.

На нерастворимом аноде легко происходит окисление анионов бескислородных кислот (например, S²; J^-; Br ^-; Cl^-) 2Cl - 2 e = Cl₂⁰ . Если раствор содержит анионы кислородосодержащих кислот (например, SO₄^2-; NO₃^-; CO₃^2-; PO₄^3-), то окисляются не эти ионы, а молекулы воды: 2Н₂О - 4 е = О₂ + 4 Н⁺

Растворимый анод при электролизе сам подвергается окислению. При отдаче металлом электронов равновесие между электродом и раствором смещается:

Ме Ме ⁿ⁺ + ne

(металл анода) (уходят в раствор) (уходят во внешнюю цепь)

и анод растворяется.

Пример 1: ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА НИТРАТА КАЛИЯ.

KNO₃ = K⁺ + NO₃

H₂O H⁺ + OH

K (-) А (+)

К⁺; Н⁺ (из Н₂О) NO₃ ; ОН ; ( из Н₂О)

2НОН + 2 е = Н₂ +2ОН 2НОН - 4 е = О₂ + 4Н⁺

рН > 7 рН < 7

Пример 2: ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА НИТРАТА СЕРЕБРА

( угольный анод)

Ag NO₃ = Ag⁺ + NO₃

H₂O « H⁺ + HO

К (-) А (+)

Ag ⁺; Н⁺ (из Н₂О) NO₃; OH^- (из Н₂О)

Ag⁺ + e = Ag⁰ 2HOH - 4 e = O₂ + 4H⁺

рH = 7 pH<7

Пример 3: ЭЛЕКТРОЛИЗ РАСТВОРА НИТРАТА СЕРЕБРА.

(анод серебряный)

AgNO₃ = Ag⁺ + NO₃^-

H₂O H⁺ + OH^-

K(-) A(+)

Ag⁺; H⁺ ( из Н₂О) Ag; NO₃; OH^- ( из Н₂О)

Ag⁺ + e =Ag⁰ Ag⁰ - e = Ag⁺

Происходит растворение анода, так как он окисляется.

Экспериментальная часть

Опыт 1. Электролиз водных растворов солей с нерастворимым анодом.

а) Электролиз раствора иодида калия.

Налить в электролизер на 2/3 его объема раствор иодида калия и добавить в оба колена по 2 капли раствора фенолфталеина. Перемешать раствор стеклянной палочкой. Опустить в оба колена электролизера графитовые электроды и подключить их к сети через выпрямитель электрического тока.

Почему на катоде не выделяется металлический калий? Появление каких ионов в процессе электролиза обуславливает окрашивание в малиновый цвет индикатора в катодном пространстве? Написать уравнение катодного процесса.

Что произошло на аноде? Написать уравнение анодного процесса. По окончании опыта промойте анод раствором тиосульфата натрия для удаления йода, а затем дистиллированной водой. Йодные остатки слейте в специальную банку.

б) Электролиз раствора сульфата натрия.

Налить в электролизер на 2/3 объема раствор сульфата натрия , опустить электроды, подключить их к источнику тока через выпрямитель. Через 1-2 мин определить рН растворов в обоих коленах U- образной трубки при помощи универсальной индикаторной бумаги.

Что происходит на обоих электродах? Как изменились окраски индикатора в обоих коленах электролизера? Написать уравнения катодного и анодного процессов, протекающих при электролизе водного раствора сульфата натрия. Какой газ выделяется на катоде, на аноде?