При электролизе раствора HCl через сосуд с раствором прошёл заряд q. Найти давление P выделившегося газообразного водорода H2, если водород находится в объёме V при температуре T.
Для решения данной задачи воспользуемся законом Фарадея, который гласит, что количество вещества, выделенного или поглощенного на электроде в результате электролиза, прямо пропорционально заряду, протекшему через электролит.
Уравнение электролиза воды: 2HCl -> 2H2 + Cl2
Таким образом, на образование одного моля водорода требуется 2 моля электричества. Поэтому количество газа, выделившегося на катоде при прохождении заряда q, можно найти по формуле:
n = q/2F,
где n - количество вещества в молях, q - заряд в кулонах, F - постоянная Фарадея 96485Кл/моль96485 Кл/моль96485Кл/моль.
Давление газа H2 можно найти по уравнению состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление газа, V - объем газа, R - универсальная газовая постоянная 8.31Дж/(моль⋅К)8.31 Дж/(моль·К)8.31Дж/(моль⋅К), T - температура в Кельвинах.
Таким образом, давление P выделившегося газообразного водорода можно найти по формуле:
Для решения данной задачи воспользуемся законом Фарадея, который гласит, что количество вещества, выделенного или поглощенного на электроде в результате электролиза, прямо пропорционально заряду, протекшему через электролит.
Уравнение электролиза воды:
2HCl -> 2H2 + Cl2
Таким образом, на образование одного моля водорода требуется 2 моля электричества. Поэтому количество газа, выделившегося на катоде при прохождении заряда q, можно найти по формуле:
n = q/2F,
где n - количество вещества в молях, q - заряд в кулонах, F - постоянная Фарадея 96485Кл/моль96485 Кл/моль96485Кл/моль.
Давление газа H2 можно найти по уравнению состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление газа, V - объем газа, R - универсальная газовая постоянная 8.31Дж/(моль⋅К)8.31 Дж/(моль·К)8.31Дж/(моль⋅К), T - температура в Кельвинах.
Таким образом, давление P выделившегося газообразного водорода можно найти по формуле:
P = q/2Fq/2Fq/2FRT/V.