Question

Составьте схему процессов, происходящих на электродах, при электролизе водного раствора AgNO3. Рассчитайте массу вещества, выделившегося на катоде за время 30 мин. при пропускании через раствор тока силой 6 А (при вычислениях не учитывать процесс восстановления воды на катоде). Катод - угольный, анод - серебряный.

Answer 1

Объяснение:

Дано:

t = 30 мин

I = 6 А

F = 96500 Кл/моль

-----------------------------

Найти:

m(Ag) - ?

Решение:

Катод: Ag⁺ + e⁻ → Ag

Анод: 2H₂O - 4e⁻ → O₂ + 4H⁺

Суммарный процесс:

4AgNO₃ + 2H₂O (электолиз) → 4Ag + 4HNO₃ + O₂↑

По закону Фарадея:

m(Ag) = M(Ag)×I×t/F                        M(Ag) = 108 гр/моль

m(Ag) = 108 гр/моль×6 А×30 мин/96500 Кл/моль = 108 гр/моль×6 А×1800 сек/96500 = 1166400 гр/96500  ≈ 12,09 гр

Ответ: m(Ag) = 12,09 гр

Answer 2

В данной задаче мы имеем электролиз водного раствора AgNO3. На аноде происходит процесс окисления (окисление Ag в Ag+), а на катоде - процесс восстановления (восстановление Ag+ обратно в Ag). Учитывая это, можно представить схему процессов следующим образом:

На аноде (окисление): 2Ag → 2Ag+ + 2e-

На катоде (восстановление): 2Ag+ + 2e- → 2Ag

Таким образом, в реакции участвует AgNO3, но AgNO3 влияет только на содержание Ag+ и NO3- ионов в растворе. Необходимо рассмотреть только процессы, связанные с серебром.

Расчет массы вещества, выделившегося на катоде, можно выполнить с использованием закона Фарадея:

m = (I * t * M) / (n * F)

где: m - масса вещества (в граммах) I - сила тока (в амперах) t - время (в секундах) M - молярная масса Ag (в г/моль) n - количество электронов, участвующих в реакции (в данном случае 2) F - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль)

Молярная масса серебра (Ag) составляет около 107.87 г/моль.

Подставляя известные значения и выполняя расчеты:

m = (6 A * 30 * 60 s * 107.87 g/mol) / (2 * 96500 C/mol) m ≈ 0.111 g

Таким образом, за время 30 минут (или 1800 секунд) при пропускании тока силой 6 А через раствор AgNO3 на катоде выделится примерно 0.111 грамма серебра.