Химия, электрохимические процессы Ток силой 10 А проходит через электролизер, в котором находится 0,5 л 4,5%-ного раствора NaOH (ρ = 1,05 г/мл), через сколько часов концентрация NaOH достигнет 10%?
Для решения данной задачи нам необходимо рассчитать сколько натрия и гидроксида натрия содержится в первоначальном растворе и сколько их будет в конечном растворе с концентрацией 10%.
Находим массу NaOH в 0,5 л 4,5%-ного раствора:
mNaOHNaOHNaOH = ρ V c = 1,05 г/мл 500 мл 0,045 = 23,625 г
Находим массу Na в растворе NaOHсодержитNaвмольноймассе23г/мольNaOH содержит Na в мольной массе 23 г/мольNaOHсодержитNaвмольноймассе23г/моль:
Для решения данной задачи нам необходимо рассчитать сколько натрия и гидроксида натрия содержится в первоначальном растворе и сколько их будет в конечном растворе с концентрацией 10%.
Находим массу NaOH в 0,5 л 4,5%-ного раствора:mNaOHNaOHNaOH = ρ V c = 1,05 г/мл 500 мл 0,045 = 23,625 г
Находим массу Na в растворе NaOHсодержитNaвмольноймассе23г/мольNaOH содержит Na в мольной массе 23 г/мольNaOHсодержитNaвмольноймассе23г/моль:mNaNaNa = mNaOHNaOHNaOH / NaOH/NаNaOH/NаNaOH/Nа = 23,625 / 40/2340/2340/23 = 13,54 г
Рассчитываем количество вещества NaOH и Na в первоначальном растворе:nNaOHNaOHNaOH = mNaOHNaOHNaOH / MNaOHNaOHNaOH = 23,625 / 40 = 0,59 моль
nNaNaNa = mNaNaNa / MNаNаNа = 13,54 / 23 = 0,59 моль
Зная количество вещества NaOH и Na в конечном растворе концентрация10концентрация 10%концентрация10, можем рассчитать конечную массу раствора:nNaOHNaOHNaOH = 0,59 моль, nNaNaNa = 0,59 моль
mNaOH′NaOH'NaOH′ = nNаOHNаOHNаOH MNaOH′NaOH'NaOH′ = 0,59 40 = 23,6 г
mNa′Na'Na′ = nNaNaNa MNа′Nа'Nа′ = 0,59 23 = 13,5 г
Находим объем конечного раствора, зная конечную массу раствора и его плотность ρ=1,05г/млρ = 1,05 г/млρ=1,05г/мл:V' = m/ρ<em>cρ<em>cρ<em>c = 23,6+13,523,6 + 13,523,6+13,5 / 1,05</em>0,11,05 </em> 0,11,05</em>0,1 = 35,24 л
Таким образом, чтобы концентрация NaOH достигла 10%, потребуется 35,24/0,5 = 70,48 часов.