Какой процесс протекает на катоде при электролизе водного раствора naoh?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

При электролизе водного раствора гидроксида натрия ( NaOHcap N a cap O cap H) на катоде происходит процесс восстановления молекул воды. Механизм процесса В водном растворе гидроксида натрия присутствуют катионы натрия ( Na+cap N a raised to the positive power) и молекулы воды ( H2Ocap H sub 2 cap O). Согласно электрохимическому ряду напряжений металлов, натрий является активным щелочным металлом с очень низким стандартным электродным потенциалом ( E0=-2,71cap E to the 0 power equals negative 2 comma 71 В). Поскольку потенциал восстановления воды в нейтральной или щелочной среде гораздо выше, чем потенциал восстановления ионов натрия, катионы Na+cap N a raised to the positive power не разряжаются. Вместо них в реакцию вступают молекулы растворителя. Уравнение реакции На катоде протекает следующая полуреакция: 2H2O+2ēH2+2OH2 cap H sub 2 cap O plus 2 e bar right arrow cap H sub 2 up arrow positive 2 cap O cap H raised to the negative powerИтоги процесса на катоде

  • Выделение газа: На поверхности катода активно выделяется газообразный водород ( H2cap H sub 2). Изменение среды: В околокатодном пространстве накапливаются гидроксид-ионы ( OHcap O cap H raised to the negative power). Однако, поскольку в растворе уже содержится избыток щелочи, это не приводит к качественному изменению состава электролита, а лишь поддерживает его щелочную среду. Роль ионов натрия: Катионы Na+cap N a raised to the positive power остаются в растворе в качестве противоионов, обеспечивая электронейтральность системы, но химически в процессе электролиза не изменяются.

Общий контекст Фактически, электролиз водного раствора NaOHcap N a cap O cap H сводится к электролизу воды. Пока в растворе достаточно воды, концентрация гидроксида натрия будет постепенно увеличиваться за счет убыли растворителя. Я могу составить для вас полное уравнение электролиза этого раствора с учетом процессов на аноде или рассчитать массу выделившегося водорода по закону Фарадея.

Форма ответа

Ваш аватар