Какие процессы происходят при электролизе водных растворов серной кислоты и едкого натра?напишите уравнения реакций,протекающих на электродах и суммарное уравнение электролиза в ионном и молекулярном виде.

Question

Какие процессы происходят при электролизе водных растворов серной кислоты и едкого натра?напишите уравнения реакций,протекающих на электродах и суммарное уравнение электролиза в ионном и молекулярном виде.

TheRoman 24.01.2026 07:25

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

При электролизе водных растворов серной кислоты ( $H_{2} S O_{4} cap H sub 2 cap S cap O sub 4$ ) и гидроксида натрия ( $N a O H cap N a cap O cap H$ ) с использованием инертных электродов (например, платиновых или графитовых) происходят идентичные по сути процессы: электрохимическое разложение воды. Сами растворенные вещества ( $H_{2} S O_{4} cap H sub 2 cap S cap O sub 4$ и $N a O H cap N a cap O cap H$ ) служат лишь для повышения электропроводности среды, так как чистая вода плохо проводит ток. 1. Электролиз водного раствора серной кислоты ( $H_{2} S O_{4} cap H sub 2 cap S cap O sub 4$ ) В растворе серная кислота полностью диссоциирует: $H_{2} S O_{4} 2 H^{+} + S O_{4}^{2 -} cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow 2 cap H raised to the positive power plus cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power$ Процессы на электродах:

На катоде (-): Катионы водорода $H^{+} cap H raised to the positive power$ восстанавливаются легче, чем молекулы воды.
$2 H^{+} + 2 e^{-} H_{2} 2 cap H raised to the positive power plus 2 e raised to the negative power right arrow cap H sub 2 up arrow$ На аноде (+): Кислородсодержащий анион $S O_{4}^{2 -} cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power$ не окисляется. Вместо него происходит окисление молекул воды с выделением кислорода.
$2 H_{2} O - 4 e^{-} O_{2} +4 H^{+} 2 cap H sub 2 cap O minus 4 e raised to the negative power right arrow cap O sub 2 up arrow positive 4 cap H raised to the positive power$

Уравнения электролиза:

Ионное уравнение:
$2 H_{2} O э л е к т р о л и з 2 H_{2} + O_{2} 2 cap H sub 2 cap O 2 cap H sub 2 up arrow positive cap O sub 2 up arrow$ Молекулярное уравнение:
$2 H_{2} O э л е к т р о л и з 2 H_{2} + O_{2} 2 cap H sub 2 cap O 2 cap H sub 2 up arrow positive cap O sub 2 up arrow$ (Поскольку количество серной кислоты в растворе не меняется, она не записывается в итоговое уравнение как реагент).

2. Электролиз водного раствора едкого натра ( $N a O H cap N a cap O cap H$ ) В растворе щелочь диссоциирует: $N a O H N a^{+} + O H^{-} cap N a cap O cap H right arrow cap N a raised to the positive power plus cap O cap H raised to the negative power$ Процессы на электродах:

На катоде (-): Натрий — активный металл ( $E^{0} = -2.71 cap E to the 0 power equals negative 2.71$ В), поэтому он не восстанавливается из водных растворов. Вместо него восстанавливается вода.
$2 H_{2} O + 2 e^{-} H_{2} +2 O H^{-} 2 cap H sub 2 cap O plus 2 e raised to the negative power right arrow cap H sub 2 up arrow positive 2 cap O cap H raised to the negative power$ На аноде (+): Гидроксид-ионы $O H^{-} cap O cap H raised to the negative power$ окисляются легче, чем молекулы воды.
$4 O H^{-} - 4 e^{-} O_{2} +2 H_{2} O 4 cap O cap H raised to the negative power minus 4 e raised to the negative power right arrow cap O sub 2 up arrow positive 2 cap H sub 2 cap O$

Уравнения электролиза:

Ионное уравнение:
Сложив процессы на катоде и аноде (с учетом коэффициентов), получаем:
$2 H_{2} O э л е к т р о л и з 2 H_{2} + O_{2} 2 cap H sub 2 cap O 2 cap H sub 2 up arrow positive cap O sub 2 up arrow$ Молекулярное уравнение:
$2 H_{2} O э л е к т р о л и з 2 H_{2} + O_{2} 2 cap H sub 2 cap O 2 cap H sub 2 up arrow positive cap O sub 2 up arrow$

Итоговое резюме процессов В обоих случаях концентрация исходного вещества ( $H_{2} S O_{4} cap H sub 2 cap S cap O sub 4$ или $N a O H cap N a cap O cap H$ ) в растворе постепенно увеличивается, так как расходуется только вода.

Параметр	Электролиз $H_{2} S O_{4} cap H sub 2 cap S cap O sub 4$	Электролиз $N a O H cap N a cap O cap H$
Что выделяется на катоде	Водород ( $H_{2} cap H sub 2$ )	Водород ( $H_{2} cap H sub 2$ )
Что выделяется на аноде	Кислород ( $O_{2} cap O sub 2$ )	Кислород ( $O_{2} cap O sub 2$ )
Суть процесса	Разложение воды	Разложение воды
Изменение pH	Возле анода среда кислее, возле катода — нейтральнее	Возле анода среда нейтральнее, возле катода — щелочнее

Могу составить для вас аналогичную схему для электролиза солей, например, хлорида натрия или сульфата меди. Хотите рассмотреть эти случаи?

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов