При электролизе водного раствора карбоната натрия на инертных электродах происходит электролитическое разложение воды, в результате чего на катоде выделяется водород , а на аноде — кислород . Шаг 1: Электролитическая диссоциация и состав раствора В водном растворе соль полностью диссоциирует на ионы. Также присутствует незначительная ионизация молекул воды:
- Диссоциация соли: Ионизация воды:
В системе присутствуют катионы , и анионы , . Шаг 2: Процесс на катоде (-) К отрицательно заряженному электроду (катоду) устремляются катионы и . Поскольку натрий является активным металлом (его стандартный электродный потенциал В значительно меньше потенциала восстановления воды), на катоде восстанавливаются молекулы воды: Ионы остаются в растворе. Шаг 3: Процесс на аноде (+) К положительно заряженному электроду (аноду) устремляются анионы и . Карбонат-ион является кислородсодержащим анионом, в котором углерод находится в высшей степени окисления. В таких растворах на аноде происходит окисление молекул воды: Ионы остаются в растворе. Шаг 4: Суммарное уравнение Объединяя процессы на электродах с учетом электронного баланса (умножаем уравнение на катоде на 2), получаем, что фактически происходит разложение воды: Поскольку ионы и не расходуются, концентрация соли в растворе в процессе электролиза постепенно повышается. Ответ: Схема электролиза раствора выражается уравнением разложения воды: , при этом на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород. Нужно ли вам составить аналогичную схему для расплава этой соли или уточнить влияние гидролиза на среду раствора?