Электролиз раствора сульфата меди(II)
При электролизе водного раствора сульфата меди(II) с инертными электродами на катоде осаждается металлическая медь, а на аноде выделяется кислород. Ионы сульфата в электродных реакциях обычно не участвуют.
Электродные процессы
На катоде протекает восстановление катионов меди: \(\mathrm{Cu^{2+}+2e^-\rightarrow Cu}\). Ионы \(\mathrm{Cu^{2+}}\) разряжаются легче, чем молекулы воды, поэтому в обычных условиях осаждается медь, а не выделяется водород. Это связано с последовательностью, описанной на странице разряд катионов металлов.
На инертном аноде анион сульфата не окисляется. Окисляется вода: \(\mathrm{2H_2O\rightarrow O_2+4H^++4e^-}\). Такой процесс рассматривается также в теме выделение кислорода на аноде. Электроды не расходуются, потому что они служат проводниками электронов и поверхностями для реакций.
Если через раствор пропустить ток, на катоде появится красноватый слой меди, а на аноде — пузырьки кислорода. В растворе постепенно накапливается серная кислота, поэтому его кислотность увеличивается.
Сульфат меди не разлагается на катоде как целая частица. На катоде восстанавливаются именно ионы \(\mathrm{Cu^{2+}}\), а на аноде окисляется вода. Электролиз водного раствора не следует смешивать с электролизом расплава соли.
Какое вещество выделяется на инертном аноде при электролизе раствора \(\mathrm{CuSO_4}\)?
Главное
- На катоде: \(\mathrm{Cu^{2+}+2e^-\rightarrow Cu}\) — осаждается медь.
- На аноде: окисляется вода, выделяется \(\mathrm{O_2}\); инертный электрод не расходуется.
- Сульфат-ион остаётся в растворе, а суммарно образуется серная кислота.