Электролиз раствора сульфата натрия проводили в течение 5 ч, в результате чего выделилось 6 л кислорода, измеренного при н. у. вычислите силу тока. составьте электронные уравнения процессов, происходящих на электродах.

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Сила тока составляет 5.74 А. ️ Шаг 1: Составление уравнений электродных процессов При электролизе водного раствора сульфата натрия ( Na2SO4cap N a sub 2 cap S cap O sub 4) на электродах происходит разложение воды, так как ионы Na+cap N a raised to the positive power и SO42cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power более устойчивы в данных условиях. Диссоциация соли: Na2SO42Na++SO42cap N a sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow 2 cap N a raised to the positive power plus cap S cap O sub 4 raised to the 2 minus power Процесс на катоде (—): 2H2O+2eH2+2OH2 cap H sub 2 cap O plus 2 e raised to the negative power right arrow cap H sub 2 plus 2 cap O cap H raised to the negative power Процесс на аноде (+): 2H2O4eO2+4H+2 cap H sub 2 cap O minus 4 e raised to the negative power right arrow cap O sub 2 plus 4 cap H raised to the positive power Суммарное уравнение электролиза: 2H2Oelectrolysis2H2+O22 cap H sub 2 cap O 2 cap H sub 2 plus cap O sub 2 ️ Шаг 2: Расчет количества вещества кислорода Найдем количество вещества кислорода ( nn), выделившегося на аноде, используя молярный объем при нормальных условиях ( Vm=22.4cap V sub m equals 22.4 л/моль): n(O2)=V(O2)Vmn open paren cap O sub 2 close paren equals the fraction with numerator cap V open paren cap O sub 2 close paren and denominator cap V sub m end-fraction n(O2)=622.40.26786 мольn open paren cap O sub 2 close paren equals 6 over 22.4 end-fraction is approximately equal to 0.26786 моль ️ Шаг 3: Определение силы тока по закону Фарадея Используем объединенный закон Фарадея: m=MItnFm equals the fraction with numerator cap M center dot cap I center dot t and denominator n center dot cap F end-fraction или через количество вещества: n=ItzFn equals the fraction with numerator cap I center dot t and denominator z center dot cap F end-fraction Где:

  • zz — число электронов, участвующих в процессе на аноде для 1 моль O2cap O sub 2 (согласно уравнению z=4z equals 4); Fcap F — постоянная Фарадея, равная 9648596485 Кл/моль; tt — время в секундах ( 5 ч=53600=18000 с5 ч equals 5 center dot 3600 equals 18000 с).

Выразим силу тока ( Icap I): I=n(O2)zFtcap I equals the fraction with numerator n open paren cap O sub 2 close paren center dot z center dot cap F and denominator t end-fraction I=0.2678649648518000cap I equals the fraction with numerator 0.26786 center dot 4 center dot 96485 and denominator 18000 end-fraction Выполним вычисление: I=103407.2180005.7448 Аcap I equals 103407.2 over 18000 end-fraction is approximately equal to 5.7448 А Ответ: Сила тока равна 5.74 А. Укажите, требуется ли вам расчет массы веществ, образовавшихся у катода, или объема водорода для полной проверки материального баланса?

Форма ответа

Ваш аватар