Для определения солей, при электролизе водных растворов которых образуется водород, нужно знать потенциалы восстановления (редукции) соответствующих катионов.
Ниже приведены таблицы потенциалов восстановления для Ag^+, Hg^2+, Ca^2+, Cu^2+, Na^+, Ba^2+ и Hg^2+:
Ag^+ + e^- → Ag(s) E0 = 0.80 В
Hg^2+ + 2e^- → Hg(l) E0 = -0.85 В
Ca^2+ + 2e^- → Ca(s) E0 = -2.76 В
Cu^2+ + 2e^- → Cu(s) E0 = 0.34 В
Na^+ + e^- → Na(l) E0 = -2.71 В
Ba^2+ + 2e^- → Ba(s) E0 = -2.90 В
Hg^2+ + 2e^- → Hg(l) E0 = -0.85 В
SO4^2- → SO4^2- + 2e^- E0 = 2.01 В
Исходя из таблицы, для образования водорода при электролизе водных растворов, потенциал восстановления металла должен быть выше потенциала восстановления водородного иона (H^+), который составляет 0.00 В.
Поэтому соли, при электролизе водных растворов которых образуется водород, определяются по следующим правилам:
– Соли, у которых потенциал восстановления металла выше 0.00 В (больше нуля), образуют водород.
– Соли, у которых потенциал восстановления металла ниже 0.00 В (меньше нуля), не образуют водород.
Применяя эти правила к каждой из предложенных солей, мы можем определить, в каких из них будет образовываться водород:
а) AgNO3 – Потенциал восстановления Ag^+ выше 0.00 В, значит, при электролизе раствора AgNO3 образуется водород.
б) Hg(NO3)2 – Потенциал восстановления Hg^2+ ниже 0.00 В, значит, при электролизе раствора Hg(NO3)2 не образуется водород.
в) CaCl2 – Потенциал восстановления Ca^2+ ниже 0.00 В, значит, при электролизе раствора CaCl2 не образуется водород.
г) CuSO4 – Потенциал восстановления Cu^2+ выше 0.00 В, значит, при электролизе раствора CuSO4 образуется водород.
д) NaNO3 – Потенциал восстановления Na^+ ниже 0.00 В, значит, при электролизе раствора NaNO3 не образуется водород.
е) BaBr2 – Потенциал восстановления Ba^2+ ниже 0.00 В, значит, при электролизе раствора BaBr2 не образуется водород.
ж) HgSO4 – Потенциал восстановления Hg^2+ ниже 0.00 В, значит, при электролизе раствора HgSO4 не образуется водород.
Таким образом, водород образуется при электролизе растворов AgNO3 и CuSO4.
