Закономерности катодных процессов

1. Ионы металлов, расположенных в ряду активности после водорода, при электролизе полностью восстанавливаются до металла на катоде:

Ag⁺ + ® Ag^о;

Cu²⁺ + 2 ® Cu^о.

2. Катионы активных металлов (от Li⁺ до Al³⁺ включительно) не восстанавливаются на катоде. В этом случае в кислой среде вместо них восстанавливается водород из протонов (H⁺), а в нейтральной и щелочной средах вместо металла на катоде восстанавливается водород из молекул воды:

(кислая среда, pH < 7);

(щелочная или нейтральная среда, pH ≥ 7).

3. При электролизе водных растворов солей, катионы которых в ряду стандартных электродных потенциалов находятся между катионами Al³⁺ и водородом, происходит параллельное восстановление катиона металла и водорода:

Me ^{n +} + n ® Me^o;

Итак, на катоде легче всего восстанавливаются катионы того металла, которому отвечает наиболее положительный потенциал. Так, например, из смеси катионов Ag⁺, Cu²⁺, Zn²⁺ сначала будут восстанавливаться катионы Ag⁺ (E ^o = + 0,80 B), катионы Cu²⁺ (E ^o = + 0,34 B), а затем только катионы Zn²⁺ (E ^o = – 0,763 B) вместе с водородом.