Составить схему электролиза раствора карбоната калия

Question

Составить схему электролиза раствора карбоната калия

alive_room 19.02.2026 15:23

Ответы и вопросы пользователей

Калинина Мария Игоревна · Accepted Answer

При электролизе водного раствора карбоната калия ( $K_{2} C O_{3} cap K sub 2 cap C cap O sub 3$ ) на электродах происходят процессы окисления и восстановления молекул воды, так как катионы калия являются слишком активными металлами, а карбонат-анион относится к кислородсодержащим остаткам, которые в водных растворах практически не окисляются. 1. Состав системы В растворе соль диссоциирует на ионы: $K_{2} C O_{3} 2 K^{+} + C O_{3}^{2 -} cap K sub 2 cap C cap O sub 3 right arrow 2 cap K raised to the positive power plus cap C cap O sub 3 raised to the 2 minus power$ В процессе также участвуют молекулы воды ( $H_{2} O cap H sub 2 cap O$ ). 2. Процессы на электродах Катод (—): Так как калий ( $K cap K$ ) находится в ряду напряжений значительно левее водорода, катионы $K^{+} cap K raised to the positive power$ не восстанавливаются. Вместо них восстанавливаются молекулы воды с выделением газообразного водорода. $2 H_{2} O + 2 \bar{e} H_{2} +2 O H^{-} 2 cap H sub 2 cap O plus 2 e bar right arrow cap H sub 2 up arrow positive 2 cap O cap H raised to the negative power$ Анод (+): Карбонат-ион ( $C O_{3}^{2 -} cap C cap O sub 3 raised to the 2 minus power$ ) является кислородсодержащим анионом высшей степени окисления, поэтому он не разряжается. Вместо него окисляются молекулы воды с выделением кислорода. $2 H_{2} O - 4 \bar{e} O_{2} +4 H^{+} 2 cap H sub 2 cap O minus 4 e bar right arrow cap O sub 2 up arrow positive 4 cap H raised to the positive power$ 3. Суммарные уравнения Электронный баланс:

На катоде: $2 H_{2} O + 2 \bar{e} H_{2} + 2 O H^{-} 2 cap H sub 2 cap O plus 2 e bar right arrow cap H sub 2 plus 2 cap O cap H raised to the negative power$ (умножаем на 2) На аноде: $2 H_{2} O - 4 \bar{e} O_{2} + 4 H^{+} 2 cap H sub 2 cap O minus 4 e bar right arrow cap O sub 2 plus 4 cap H raised to the positive power$

Ионно-молекулярное уравнение: $6 H_{2} O э л е к т р о л и з 2 H_{2} + O_{2} +4 H^{+} + 4 O H^{-} 6 cap H sub 2 cap O 2 cap H sub 2 up arrow positive cap O sub 2 up arrow positive 4 cap H raised to the positive power plus 4 cap O cap H raised to the negative power$ Учитывая, что $4 H^{+} + 4 O H^{-} 4 cap H raised to the positive power plus 4 cap O cap H raised to the negative power$ образуют $4 H_{2} O 4 cap H sub 2 cap O$ , сокращаем воду в обеих частях уравнения: $2 H_{2} O э л е к т р о л и з 2 H_{2} + O_{2} 2 cap H sub 2 cap O 2 cap H sub 2 up arrow positive cap O sub 2 up arrow$ 4. Изменения в растворе

У катода: Накапливаются ионы $O H^{-} cap O cap H raised to the negative power$ , среда становится сильнощелочной. У анода: Накапливаются ионы $H^{+} cap H raised to the positive power$ , среда становится кислой. Общий итог: Количество соли $K_{2} C O_{3} cap K sub 2 cap C cap O sub 3$ в растворе не меняется, однако из-за разложения воды концентрация соли постепенно увеличивается. По сути, происходит электролиз воды.

Сводная таблица процесса

Электрод	Участвующая частица	Уравнение реакции	Продукт
Катод (—)	$H_{2} O cap H sub 2 cap O$	$2 H_{2} O + 2 \bar{e} H_{2} + 2 O H^{-} 2 cap H sub 2 cap O plus 2 e bar right arrow cap H sub 2 plus 2 cap O cap H raised to the negative power$	Водород ( $H_{2} cap H sub 2$ )
Анод (+)	$H_{2} O cap H sub 2 cap O$	$2 H_{2} O - 4 \bar{e} O_{2} + 4 H^{+} 2 cap H sub 2 cap O minus 4 e bar right arrow cap O sub 2 plus 4 cap H raised to the positive power$	Кислород ( $O_{2} cap O sub 2$ )

Я могу составить для вас аналогичную схему для расплава этой же соли или рассчитать массу выделившихся газов по закону Фарадея.

Составить схему электролиза раствора карбоната калия

Форма ответа

Другие вопросы по теме «Химия»

Вопросы из других предметов