Elektrody platynowe traktuje się jako obojętne: nie ulegają rozpuszczaniu i nie "dostarczają" własnych jonów do roztworu. Dlatego produkty elektrolizy wynikają z tego, jakie jony i cząsteczki są w roztworze oraz które z możliwych reakcji elektrodowych są energetycznie/kinetycznie najłatwiejsze.
Katoda (redukcja): w roztworze azotanu(V) miedzi(II) obecne są jony Cu2+ oraz woda. Konkurują dwie typowe redukcje: osadzanie metalu (Cu2+ + 2e− → Cu) oraz wydzielanie wodoru z wody/jonów H+. Dla Cu2+ redukcja do miedzi jest na ogół preferowana, więc na katodzie obserwuje się osadzanie miedzi (zmiana barwy elektrody, nalot metaliczny).
Anoda (utlenianie): w roztworach wodnych na elektrodzie obojętnej najczęściej utlenia się woda (lub jony OH−) do tlenu: 2H2O → O2 + 4H+ + 4e−. W efekcie w pobliżu anody rośnie stężenie H+ (środowisko się zakwasza), a może pojawiać się wydzielanie gazu.
Dlaczego nie inne reakcje?
- Redukcja anionu azotanowego (NO3−) do niższych form azotu w typowych warunkach elektrolizy wodnej jest mało prawdopodobna jako główny proces na katodzie; zwykle zachodzi redukcja Cu2+ lub (w innych układach) wody do H2.
- Utlenianie NO3− na anodzie nie jest standardowym dominującym procesem dla takich roztworów; łatwiej zachodzi utlenianie wody do O2.
- Wydzielanie H2 na katodzie byłoby typowe dla roztworów bez "łatwo redukujących się" kationów metali; tutaj obecność Cu2+ przesuwa konkurencję na stronę osadzania miedzi.
Podsumowując: dla elektrolizy wodnego roztworu Cu(NO3)2 na elektrodach platynowych oczekuje się redukcji Cu2+ do Cu na katodzie oraz utleniania wody do O2 na anodzie, a jon azotanowy pełni głównie rolę jonu towarzyszącego.
