а) Электролиз раствора сульфата меди с медными электродами. Стандартный электродный потенциал системы:
Сu2+ +2электрон = Cu0 (+0,337
значительно выше, чем потенциал водородного электрода в кислой среде (0,000 В). Поэтому на катоде будет происходить электрохимическое восстановление меди, сопровождающееся отложением чистой меди на медном катоде:
Сu2+ + 2электрон = Cu0
Так как значения стандартных электродных потенциалов окисления воды и окисления SO42- значительно выше, чем потенциал окисления меди, то на аноде будет протекать процесс окисления меди:
Сu0 - 2электрон = Cu2+
Таким образом, при электролизе раствора сульфата меди на медных электродах происходит растворение медного анода и отложение чистой меди на медном катоде. Данный процесс можно применить для очистки меди от примесей (электрохимическое рафинирование).
б) При электролизе раствора CuSO4 с платиновыми электродами. Медь в ряду напряжений расположена после водорода; поэтому у катода будет происходить разряд ионов Cu2+ и выделение металлической меди:
Сu2+ + 2электрон = Cu0
На аноде будет разряжаться вода, потому что стандартный электродный потенциал электрохимического окисления воды (1,228 В), значительно ниже, чем стандартный электродный потенциал (2,01 В), характеризующий систему
SO42- = S2O82- +2электрон .
Ионы SO42-, движущиеся при этом электролизе к аноду, будут накапливаться в анодном пространстве и вместе с ионами Н+ образуют систему, состоящую из серной кислоты.
У анода: 2Н2О + 4электрон = О2 + 4Н+
Таким образом, при электролизе раствора сульфата меди на платиновых электродах на катоде будет выделяться металлическая медь, а на аноде – газообразный кислород и в анодном пространстве будет накапливаться серная кислота.