Question

сколько времени пропускали ток силой 10А через раствор щелочи, если было получено 8,4 л водорода, измеренного при нормальных условиях? составить схему электролиза с угольным анодом. ​

Answer 1

Ответ:

При электролизе водного р-ра щелочи на катоде восстанавливаются молекулы воды, а на аноде окисляются анионы ОН– :

на катоде: 2H2O + 2ē → H2 + 2OH– , ƒэкв(Н2) = ½

на инертном аноде: 4OH– –4ē → O2 + 2H2O

Закон Фарадея для газов: V= Vэ ∙ I ∙ t / F = Vm ∙ ƒэкв ∙ I ∙ t / F

t = V ∙ F / (Vm ∙ ƒэкв ∙ I) = 8,4 л ∙ 96 500 А∙с/моль / (22,4 л/моль ∙ 0,5 ∙ 10 А) = 7238 с = 120,6 мин. = 2,0 ч

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи сначала нужно определить количество вещества (моль) водорода, которое было выделено при электролизе. Для этого можно использовать закон Фарадея, который утверждает, что количество вещества, выделяющееся или осаждаемое на электроде, пропорционально заряду, прошедшему через электролит.

1. Используем уравнение Фарадея: $Q = n * F$

   Где:

   • $Q$ - заряд в коллоумбах (Coulombs)
   • $n$ - количество молей вещества
   • $F$ - постоянная Фарадея ($F = 96485 \, C/mol$)

2. Теперь, зная количество молей водорода, можно использовать закон Авогадро для связи количества молей с объемом газа:

   $n = \frac{V}{V_m}$

   Где:

   • $n$ - количество молей водорода
   • $V$ - объем водорода (в данном случае, 8,4 литра)
   • $V_m$ - молярный объем идеального газа при нормальных условиях (1 моль газа занимает примерно 22,4 литра при нормальных условиях).

3. Теперь мы можем рассчитать количество молей водорода:

   $n = \frac{8,4 \, л}{22,4 \, л/моль} \approx 0,375 \, моль$

4. Используем уравнение Фарадея для определения заряда:

   $Q = n * F = 0,375 \, моль * 96485 \, C/моль \approx 36217,125 \, C$

Теперь мы знаем, что через электролит прошел заряд в 36217,125 Кл (коллоумбов).

Чтобы рассчитать время, в течение которого проходил ток силой 10 Ампер, можно использовать следующую формулу:

$Q = I * t$

Где:

• $Q$ - заряд в Кл (коллоумбах)
• $I$ - сила тока в Амперах
• $t$ - время в секундах

Подставляем известные значения:

$36217,125 \, C = 10 \, A * t$

Теперь решаем уравнение относительно $t$:

$t = \frac{36217,125 \, C}{10 \, A} \approx 3621,7125 \, сек$

Таким образом, ток силой 10 Ампер проходил через раствор щелочи примерно 3621,71 секунду.

Что касается схемы электролиза с угольным анодом, то она выглядит примерно следующим образом:

scssCopy code
     (+) Анод (Уголь)
       |    
       |
       |
     Электролит (раствор щелочи)
       |
       |
       |
     (-) Катод (Металлический)

На аноде происходит окисление, а на катоде восстановление. В данном случае, на аноде будет образовываться кислород, а на катоде водород.