1) При смешивании растворов сульфата алюминия Al₂(SO₄)₃ и сульфида калия K₂S можно было бы ожидать выпадения осадка сульфида алюминия Al₂S₃. Однако на самом деле выпадает осадок гидроксида алюминия Al(OH)₃. Это связано с тем, что в растворе протекают реакции гидролиза и по катиону, и по аниону - образуются слабо диссоциирующие вещества. И гидролиз идет необратимо:
Молекулярное уравнение: Al₂(SO₄)₃ + 3 K₂S + 6 H₂O = 2 Al(OH)₃↓ + 3 H₂S↑ + 3 K₂SO₄
Молекулярно-ионное уравнение:
2 Al³⁺ + 3 SO₄²⁻ + 6 K⁺ + 3 S²⁻ + 6 H₂O = 2 Al(OH)₃↓ + 3 H₂S↑ + 6 K⁺ + 3 SO₄²⁻
Краткое молекулярно-ионное уравнение:
2 Al³⁺ + 3 S²⁻ + 6 H₂O = 2 Al(OH)₃↓ + 3 H₂S↑
2)
а) CaCl₂ ---- эл.ток ---> Ca (OH)₂ + H₂↑ + Cl₂↑
На катоде восстановление: 2 H₂O + 2 e⁻ = 2 OH⁻ + H₂↑
Катион кальция не восстанавливается, потому что кальций - слишком активный металл, он намного левее водорода (и марганца) в ряду напряжений металлов. Других катионов в растворе практически нет (концентрацией ионов водорода можно пренебречь, поскольку среда нейтральная). Поэтому восстанавливаются молекулы воды с образованием водорода и гидроксид-ионов.
На аноде окисление: 2 Cl⁻ - 2e⁻ = Cl₂↑
Окисляются хлорид-ионы (как анионы бескислородной кислоты )до свободного хлора.
Молекулярно-ионное уравнение:
Ca²⁺ + 2 Cl⁻ + 2 H₂O = Ca²⁺ + H₂↑ + 2 OH⁻ + Cl₂↑
Молекулярное уравнение:
CaCl₂ + 2 H₂O = Ca(OH)₂ + + H₂↑ + Cl₂↑
б) KOH - - - эл. ток - - -> KOH + O₂↑ + H₂↑
На катоде восстановление: 2 H₂O + 2 e⁻ = 2 OH⁻ + H₂↑
Катион калия не восстанавливается, потому что калий - слишком активный металл, он намного левее водорода (и марганца) в ряду напряжений металлов. Других катионов в растворе практически нет (концентрацией ионов водорода можно пренебречь, поскольку среда щелочная). Поэтому восстанавливаются молекулы воды с образованием водорода и гидроксид-ионов.
На аноде окисление: 2 H₂O - 4e⁻ = 4 H⁺ + O₂↑
Окисляются молекулы воды до ионов водорода и свободного кислорода. Гидроксид-ионы, как анионы кислородсодержащих кислот обычно на аноде не окисляются на инертных электродах.
Молекулярно-ионное уравнение:
K⁺ + OH⁻ + 6 H₂O = K⁺ + OH⁻ + 4 OH⁻ + 2 H₂↑ + 4H⁺ + O₂↑
Молекулярное уравнение:
6 H₂O = 4 OH⁻ + 2 H₂↑ + 4H⁺ + O₂↑
6 H₂O = 4 H₂O + 2 H₂↑ + O₂↑
2 H₂O = 2 H₂↑ + O₂↑