РУҚА
Задания № 18, 20 · ЕГЭ

Восстановление воды на катоде

Условия и уравнение образования водорода из воды на катоде
2 мин чтенияСложность: Обновлено 29 сентября 2026

Восстановление воды на катоде — это присоединение электрона молекулой воды с образованием водорода \(\mathrm{H_2}\) и гидроксид-ионов \(\mathrm{OH^-}\). Оно происходит при электролизе водного раствора, если на катоде вода разряжается легче, чем присутствующие катионы.

Восстановление воды на катоде
Катодный процесс электролиза, при котором молекулы воды принимают электроны и превращаются в молекулы водорода и гидроксид-ионы. Катод является электродом, на котором всегда идёт восстановление; перед решением таких задач полезно повторить материал страницы о катоде при электролизе.

Уравнение процесса

\[2\mathrm{H_2O}+2e^-\rightarrow\mathrm{H_2}\uparrow+2\mathrm{OH^-}\]1

Уравнение записывают для нейтральной или щелочной среды. Электроны находятся слева, потому что вода восстанавливается. Образовавшийся \(\mathrm{H_2}\) выделяется в виде газа, а в растворе увеличивается концентрация \(\mathrm{OH^-}\). В кислой среде обычно записывают сокращённое ионное уравнение \(2\mathrm{H^+}+2e^-\rightarrow\mathrm{H_2}\uparrow\).

№
Пример

При электролизе раствора щёлочи катион щелочного металла, например \(\mathrm{Na^+}\), не восстанавливается в воде. Поэтому на катоде разряжаются молекулы воды: \(2\mathrm{H_2O}+2e^-\rightarrow\mathrm{H_2}\uparrow+2\mathrm{OH^-}\). Процесс относится к выделению водорода на катоде.

!
Не путайте

Восстановление воды на катоде — не то же самое, что восстановление катиона металла. Например, в растворе \(\mathrm{CuSO_4}\) обычно восстанавливаются ионы \(\mathrm{Cu^{2+}}\): \(\mathrm{Cu^{2+}}+2e^-\rightarrow\mathrm{Cu}\), а не вода. Выбор процесса зависит от последовательности разряда ионов и условий электролиза.

Проверьте себя

Какой продукт образуется на катоде при восстановлении воды?

Главное за минуту

Главное

  • На катоде вода восстанавливается, принимая электроны.
  • Основное уравнение: \(2\mathrm{H_2O}+2e^-\rightarrow\mathrm{H_2}+2\mathrm{OH^-}\).
  • Процесс выбирают, сравнивая разряд воды и катионов раствора.