Question

Составить схему электролиза раствора нитрата натрия с угольными электродами. Какое вещество и какой массой выделилось на катоде, если процесс проводили при силе тока 3 А в течение 2 часов?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Составить схему электролиза раствора нитрата натрия с угольными электродами. Какое вещество и какой массой выделилось на катоде, если процесс проводили при силе тока 3 А в течение 2 часов?

На  катоде:   2Н2O  + 2e  =  H₂⁰  + 2OH⁻

На  аноде     2Н2О  - 4е  =  О2  +  4Н⁺

Если   уравнять   число  электронов  на  катода  и  аноде,  то  получим общее  уравнение   электролиза:  

                      2Н2О    =    2Н₂⁰↑   +   О₂⁰↑

На   катоде  выделяется   водород,  на   аноде  - кислород  

Время  электролиза   2 часа   или 7200  с,  сила  тока  3 А.  молярная  масса  эквивалента  водорода  1 г/моль, молярный  объем  эквивалента   водорода  11,2 л/моль    

                 3· 7200 · 1

m(H2) = --------------------------------= 0,2238 г

                    96500

                   3· 7200 · 11,2

V(H2) = --------------------------------= 2,5  л  

                    96500

Answer 2

На катоде происходит процесс восстановления водорода:

2 H₂O + 2 е⁻ → H₂↑ + 2 OH⁻

Сначала нужно вычислить количество зарядов, прошедших через электролит в течение 2 часов:

Q = I * t = 3 А * 2 ч = 6 Кл

Это количество зарядов соответствует 6/96500 молей электронов (96500 Кл/моль - Фарадейская постоянная).

Так как на катоде для образования 1 молекулы водорода требуется 2 электрона, то количество молекул водорода, образовавшихся на катоде:

n = Q / (2 * F) = (6 Кл) / (2 * 96500 Кл/моль) ≈ 3.11 * 10⁻⁵ моль

Масса водорода:

m(H₂) = n * M(H₂) = 3.11 * 10⁻⁵ моль * 2 г/моль ≈ 6.22 * 10⁻⁵ г ≈ 6.22 * 10⁻² мг

Таким образом, на катоде выделилось примерно 0.0622 мг водорода.