Составьте уравнения электродных процессов (анод инертный) и молекулярное уравнение реакции, проходящей при электролизе расплава или раствора электролита расплав naf. вычислите массу металла выделившегося на катоде, если электролиз проводили при силе тока а =2,2 в течение времени = 15ч. выход металла по току вт составил 96%.

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

При электролизе расплава фторида натрия ( NaFcap N a cap F) происходят процессы восстановления ионов металла на катоде и окисления фторид-ионов на аноде. Масса выделившегося натрия составляет 27,18 г. Шаг 1: Уравнения электродных процессов и молекулярное уравнение В расплаве электролит диссоциирует на ионы: NaFNa++Fcap N a cap F right arrow cap N a raised to the positive power plus cap F raised to the negative power. На катоде происходит процесс восстановления ионов натрия: K()Na++eNa0cap K raised to the open paren negative close paren power colon cap N a raised to the positive power plus e raised to the negative power right arrow cap N a to the 0 powerНа аноде происходит процесс окисления фторид-ионов: A(+)2F2eF20cap A raised to the open paren positive close paren power colon 2 cap F raised to the negative power minus 2 e raised to the negative power right arrow cap F sub 2 to the 0 powerСуммарное молекулярное уравнение электролиза расплава: 2NaFelectrolysis2Na+F22 cap N a cap F 2 cap N a plus cap F sub 2 Шаг 2: Расчет теоретической массы металла Для расчета используем закон Фарадея. Сначала переведем время в секунды: t=15×3600=54000t equals 15 cross 3600 equals 54000 с. Формула для расчета массы: 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 Где:

  • M(Na)=22,99cap M open paren cap N a close paren equals 22 comma 99 г/моль — молярная масса натрия. I=2,2cap I equals 2 comma 2 А — сила тока. n=1n equals 1 — число электронов в процессе. F=96485cap F equals 96485 Кл/моль — постоянная Фарадея.

Шаг 3: Учет выхода по току и финальный расчет Масса с учетом выхода по току ( η=0,96eta equals 0 comma 96) рассчитывается по формуле: mпракт=MItηnFm sub п р а к т end-sub equals the fraction with numerator cap M center dot cap I center dot t center dot eta and denominator n center dot cap F end-fraction Подставим значения: mпракт=22,992,2540000,9619648527,1758 гm sub п р а к т end-sub equals the fraction with numerator 22 comma 99 center dot 2 comma 2 center dot 54000 center dot 0 comma 96 and denominator 1 center dot 96485 end-fraction is approximately equal to 27 comma 1758 г Ответ: Масса натрия, выделившегося на катоде, составляет 27,18 г. Уточните, требуется ли расчет объема выделившегося фтора при данных условиях?

Форма ответа

Ваш аватар