Question

ХИМИКИ, НА ПОМОЩЬ! В воде растворили 7,36 г смеси сульфатов меди (II) и кадмия. Для полного выделения меди и кадмия пришлось провести электролиз током силой в 5 А в течение 1544 с. Определите массы (г) веществ в исходной смеси.​

Answer 1

Ответ:

3,2 г. CuSO4 и 4,16 г. CdSO4

Объяснение:

Меди по суммарному уравнению электролиза водного раствора её сульфата 2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4 выделилось ровно столько моль, сколько сульфата вступило в реакцию: 5*1544*1,658*10^(-7) = 0,00128 кг (уравнение Фарадея для электролиза), или 1,28:64 = 0,02 моль.

Кадмия по суммарному уравнению электролиза водного раствора его сульфата CdSO4 + 2H2O = Cd + H2 + O2 + H2SO4 выделилось столько же моль кадмия, сколько его сульфата вступило в реакцию: 5*1544*2,902*10^(-7) = 0,00224 кг (уравнение Фарадея для электролиза), или 2,24:112 = 0,02 моль.

Таким образом, исходная смесь содержала 0,02 моль сульфата кадмия и 0,02 моль сульфата меди (II). В граммах такие количества веществ составят: для сульфата кадмия (М (CdSO4) = 208 г/моль) - 0,02*208 = 4,16 грамма, для сульфата меди (M(CuSO4) = 160 г/моль) - 0,02*160 = 3,2 грамма.

Answer 2

Для определения массы меди (II) и кадмия в исходной смеси, сначала нужно вычислить количество веществ каждого элемента, основываясь на процессе электролиза.

1. Найдем количество электричества, использованного для выделения меди и кадмия:

Q = I * t

где: Q - количество электричества (заряд) в кулонах (C), I - сила тока в амперах (A), t - время электролиза в секундах (с).

Подставим известные значения:

I = 5 А t = 1544 с

Q = 5 А * 1544 с = 7720 Кл.

2. Найдем массу меди (II) и кадмия, выделенных на электродах. При электролизе катионы металлов превращаются в атомарную форму и осаждается на катоде. Количество вещества можно определить по закону Фарадея:

n = Q / (z * F)

где: n - количество вещества в молях (моль), Q - количество электричества (заряд) в кулонах (C), z - количество электронов, необходимых для превращения одного иона металла в атом, F - постоянная Фарадея, приблизительно равная 96 485 Кл/моль.

Значения зарядов (z) для Cu2+ и Cd2+ равны 2, так как ионы меди (II) и кадмия имеют двойной положительный заряд.

Теперь вычислим количество вещества (моли) меди (II) и кадмия:

n(Cu) = 7720 Кл / (2 * 96485 Кл/моль) ≈ 0.0401 моль n(Cd) = 7720 Кл / (2 * 96485 Кл/моль) ≈ 0.0401 моль

3. Найдем массу меди (II) и кадмия, используя их молярные массы.

Молярная масса меди (II) (Cu) ≈ 63.55 г/моль Молярная масса кадмия (Cd) ≈ 112.41 г/моль

Масса меди (II) и кадмия:

m(Cu) = n(Cu) * молярная масса Cu ≈ 0.0401 моль * 63.55 г/моль ≈ 2.55 г m(Cd) = n(Cd) * молярная масса Cd ≈ 0.0401 моль * 112.41 г/моль ≈ 4.51 г

Таким образом, в исходной смеси содержалось около 2.55 г меди (II) и 4.51 г кадмия.