Тапсырма № 18 · ЕГЭ

Электролиз растворов кислот

Что образуется на электродах при пропускании тока через водный раствор кислоты

2 мин чтенияҚиындық: Обновлено 29 қыркүйек 2026

Электролиз водного раствора кислоты — это разложение воды электрическим током: на катоде обычно выделяется водород, а на аноде — кислород. Кислота повышает электропроводность раствора и в большинстве случаев не расходуется.

Электрохимический процесс, при котором при прохождении постоянного электрического тока через водный раствор кислоты на катоде восстанавливаются ионы водорода с образованием \(\mathrm{H_2}\), а на аноде окисляется вода с образованием \(\mathrm{O_2}\).

На отрицательном электроде — катоде — протекает восстановление. Ионы водорода принимают электроны и превращаются в молекулярный водород. Подробное правило рассматривается в статье выделение водорода на катоде. На положительном электроде — аноде — вода отдаёт электроны; образуется кислород. Этот процесс разобран в статье окисление воды на аноде.

\[\mathrm{2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2}\quad\text{(катод)}\]1

\[\mathrm{2H_2O - 4e^- \rightarrow O_2 + 4H^+}\quad\text{(анод)}\]2

Складывая полуреакции, получают суммарное уравнение электролиза воды. Водород выделяется на катоде, кислород — на аноде; объём водорода примерно в два раза больше объёма кислорода при одинаковых условиях. Сама кислота обычно остаётся в растворе, поэтому её называют электролитом-проводником.

\[\mathrm{2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2}\]3

№

Пример: разбавленная серная кислота

При электролизе разбавленного раствора \(\mathrm{H_2SO_4}\) на катоде получают \(\mathrm{H_2}\), а на аноде — \(\mathrm{O_2}\). Ионы \(\mathrm{SO_4^{2-}}\) в обычных условиях не разряжаются, поэтому суммарно разлагается вода.

Не путайте с электролизом расплава

В водном растворе на электродах могут реагировать частицы воды. Поэтому из раствора кислоты не получают водород и кислород простым переносом состава кислоты. Исключение составляют особые случаи, например концентрированный раствор хлороводородной кислоты, где на аноде может выделяться хлор.

Проверьте себя

Какой газ выделяется на аноде при электролизе разбавленной серной кислоты?

Главное за минуту

Главное

На катоде: \(\mathrm{2H^+ + 2e^- \rightarrow H_2}\) — выделяется водород.
На аноде: окисляется вода и выделяется кислород.
Для разбавленных неокисляющих кислот суммарный процесс: \(\mathrm{2H_2O \rightarrow 2H_2 + O_2}\); объёмное соотношение газов \(V(\mathrm{H_2}):V(\mathrm{O_2})=2:1\).