Пример 7. Напишите уравнения катодного и анодного процес-
сов, протекающих при электролизе расплава и водного раствора
хлорида магния. В качестве материала электродов используйте
графит.
Решение: Графитовые электроды относятся к инертным электродам, то
есть к таким, которые служат только для подвода тока и не изме-
няются в процессе электролиза. В окислительно-восстановитель-
ных процессах в этом случае могут участвовать только ионы, нахо-
дящиеся в растворе или расплаве.
Хлорид магния и в расплаве, и в растворе диссоциирует
с образованием ионов магния и хлора:
MgCl
2
Mg
2+
+ 2Cl
−
При электролизе расплава на электроде, подключенном
к отрицательному полюсу источника тока, происходит восстанов-
ление ионов магния (катодный процесс):
Катод (−): Mg
2+
+2ē = Mg
0
На другом электроде происходит окисление ионов хлора (анод-
ный процесс):
Анод (+): 2Сl
−
–2ē = Cl
2
Суммарное уравнение реакции:
MgCl
2
электролиз Mg
0
+ Cl
2
При электролизе раствора кроме ионов растворенного вещества
в электродных процессах может принимать участие вода.
На катоде при электролизе водных растворов могут восстанав-
ливаться ионы только тех металлов, потенциал которых больше или
равен потенциалу марганца (–1,05В). Стандартный потенциал маг-
ния меньше этой величины:
Е
0
(Mg
2+
/Mg
0
) = −2,38 В (см. прил. 2).
Поэтому на катоде будет восстанавливаться водород, входящий
в состав воды:
Катод (–): 2Н
2
О + 2ē = H
2
+ 2OH
−
45
На нерастворимом графитовом аноде могут окисляться ионы
хлора.
Анод (+): 2Cl
−
- 2ē = Cl
2
Суммарное уравнение реакции:
MgCl
2
+ 2H
2
O
электролиз Mg(OH)
2
+ Cl
2
+ H
2
.