На катоде восстанавливаются в первую очередь катионы с большим значением стандартного электродного потенциала.

Возможные катодные процессы при электролизе водных растворов:

- восстановление молекул воды в нейтральных и щелочных растворах (pH≥7): 2НОН - + 2ē → Н2 ↑+ 2OH- Е0 = -0,83 (В)

- восстановление ионов водорода в кислых растворах (pH£7):

+ + 2ē → Н2 ↑ Е0 = от 0 (В) до -0,41 (В)

- восстановление катионов металла: Мn+ +nе-→ M0

В связи с этим можно выделить три группы катионов по отношению к электровосстановлению:

а) если в растворе электролита, подвергающегося электролизу, есть катионы М+n, которые стоят в ряду напряжений между Li-Al, то восстанавливаются только молекулы Н2О:

2ОН2 + 2ОН - (Е=-0,83в);(pH≥7)

или восстанавливаются только ионы водорода: 2Н+H2, если электролизу подвергается раствор кислоты; б) если в растворе электролита есть катионы М+n, которые стоят в ряду напряжений между Ti-H , то восстанавливаются вода и катион М+n: (pH≥7): или Н+ и катион М+n (pH<7):

в) если в растворе содержатся катионы М+n, которые стоят в ряду напряжений после Н, то на катоде восстанавливаются только ионы Меn+

М+nM0;(pH<7; pH≥7)