Question

Помогите, срочно!!!! Рассчитать силу тока при электролизе раствора хлорида цинка, если за 7 часов получено 30 г цинка. Выход по току составляет 82 %. Написать уравнения электродных процессов

Answer 1

Ответ:

I = 4,31 A.

Объяснение:

Закон электролиза М. Фарадея m(Zn) = I · τ · M / (z · F)

ZnCl₂ = Zn + Cl₂↑

Катод (–): Zn²⁺ + 2ē ⟶ Zn⁰ (восстановление), z = 2

τ = (7 · 60 · 60) с = 25200 с

m(Zn,теор) = 30 г / 0,82 = 36,59 г

36,59 = I · 25200 · 65 / (2 · 96500)

I = 36,59 · 2 · 96500 / (25200 · 65) = 4,31 (A).

Answer 2

Для расчета силы тока при электролизе раствора хлорида цинка, сначала вычислим количество моль цинка, которое было получено, а затем определим силу тока.

Шаг 1: Найдем количество моль цинка (Zn), используя массу цинка и его молярную массу.

Молярная масса цинка (Zn) = 65.38 г/моль

Масса цинка (m) = 30 г

Количество моль цинка (n) = масса / молярная масса n = 30 г / 65.38 г/моль ≈ 0.459 моль

Шаг 2: Теперь используем количество моль цинка и выход по току для определения количества моль электронов, переданных через электролиз.

Выход по току (η) = 82% = 0.82

Один моль цинка (Zn) взаимодействует с двумя молью электронов (2F), так как его степень окисления изменяется с 0 до +2.

n(Zn) = 0.459 моль

Количество моль электронов (n(e^-)) = n(Zn) * 2 n(e^-) = 0.459 моль * 2 = 0.918 моль электронов

Шаг 3: Теперь мы можем рассчитать силу тока (I), используя количество моль электронов и время электролиза.

Сила тока (I) рассчитывается по формуле:

I = n(e^-) / (t * 96,485 Кл/моль)

где:

• I - сила тока (в амперах, А)
• n(e^-) - количество моль электронов
• t - время электролиза (в секундах)

Время электролиза (t) = 7 часов = 7 * 3600 секунд (1 час = 3600 секунд)

I = 0.918 моль / (7 * 3600 сек * 96,485 Кл/моль) I ≈ 4.22 мА (миллиампера)

Таким образом, сила тока при электролизе раствора хлорида цинка составляет примерно 4.22 миллиампера.

Уравнение электродных процессов на аноде (окисление) и катоде (восстановление) выглядит следующим образом:

На аноде (окисление): 2Cl^-(aq) → Cl2(g) + 2e^-

На катоде (восстановление): Zn^2+(aq) + 2e^- → Zn(s)

Где:

• Cl^-(aq) - ионы хлорида
• Cl2(g) - молекулы хлора в газовой фазе
• Zn^2+(aq) - ионы цинка
• Zn(s) - металлический цинк

Эти реакции происходят в растворе хлорида цинка при электролизе.