Записать реакции электролиза на инертных электродах и вычислить массу вещества. Записать реакции электролиза на инертных электродах и вычислить массу вещества, полученного на катоде, и объем газа, выделившегося на аноде, при электролизе растворов электролитов, если время электролиза 20 минут, сила тока I=2А, если выход по току Вт =100%. Какие вещества будут выделяться на электродах при замене инертного анода на металлический, указанный в задании?
На катоде будет проходить реакция восстановления катионов:
2Н+ + 2е- -> H2↑
Масса водорода, полученного на катоде, можно вычислить по формуле:
m = n * M,
где n - количество вещества вмоляхв моляхвмолях, M - молярная масса вещества г/мольг/мольг/моль.
Найдем количество молей водорода:
Q = I * t / F,
где Q - количество электричества кол−вокулоновкол-во кулоновкол−вокулонов, I - сила тока амперыамперыамперы, t - время секундысекундысекунды, F - постоянная Фарадея 96485Кл/моль96485 Кл/моль96485Кл/моль.
Q = 2А 20мин 60с / 96485 Кл/моль = 0,024 моль.
Теперь найдем массу водорода:
mH2H2H2 = 0,024 моль * 2 г/моль = 0,048 г.
На аноде будет проходить реакция окисления анионов:
2ОН- -> 1/2O2↑ + H2O + 2e-
Объем кислорода можно найти, зная, что 1 моль кислорода при нормальных условиях занимает 22,4 литра. Но так как здесь задан выход по току 100%, объем кислорода будет равен:
VO2O2O2 = nO2O2O2 * 22,4 л,
где nO2O2O2 - количество кислорода вмоляхв моляхвмолях.
Найдем количество молей кислорода:
nO2O2O2 = Q / 2F2F2F,
nO2O2O2 = 0,024 моль.
VO2O2O2 = 0,024 моль * 22,4 л = 0,5376 л.
Если заменить инертный анод на металлический металл, то на аноде будет происходить реакция окисления этого металла.
На катоде будет проходить реакция восстановления катионов:
2Н+ + 2е- -> H2↑
Масса водорода, полученного на катоде, можно вычислить по формуле:
m = n * M,
где n - количество вещества вмоляхв моляхвмолях, M - молярная масса вещества г/мольг/мольг/моль.
Найдем количество молей водорода:
Q = I * t / F,
где Q - количество электричества кол−вокулоновкол-во кулоновкол−вокулонов, I - сила тока амперыамперыамперы, t - время секундысекундысекунды, F - постоянная Фарадея 96485Кл/моль96485 Кл/моль96485Кл/моль.
Q = 2А 20мин 60с / 96485 Кл/моль = 0,024 моль.
Теперь найдем массу водорода:
mH2H2H2 = 0,024 моль * 2 г/моль = 0,048 г.
На аноде будет проходить реакция окисления анионов:
2ОН- -> 1/2O2↑ + H2O + 2e-
Объем кислорода можно найти, зная, что 1 моль кислорода при нормальных условиях занимает 22,4 литра. Но так как здесь задан выход по току 100%, объем кислорода будет равен:
VO2O2O2 = nO2O2O2 * 22,4 л,
где nO2O2O2 - количество кислорода вмоляхв моляхвмолях.
Найдем количество молей кислорода:
nO2O2O2 = Q / 2F2F2F,
nO2O2O2 = 0,024 моль.
VO2O2O2 = 0,024 моль * 22,4 л = 0,5376 л.
Если заменить инертный анод на металлический металл, то на аноде будет происходить реакция окисления этого металла.