Question

Ток силой 4А пропускали через раствор соли свинца в течение 16 мин 5 с. За это время выделился свинец массой 4,14г. Определить, какое соединение свинца 2х или 4х валентное подверглось электролизу?

Answer 1

Ответ:

Соединение двухвалентного свинца;решение на изображении

Answer 2

Для определения, какое соединение свинца (свинец может быть двухвалентным Pb²⁺ или четырёхвалентным Pb⁴⁺) подверглось электролизу, мы можем использовать информацию о массе свинца, выделившейся в результате электролиза, и количестве протекшего заряда.

Сначала определим количество заряда (Q), протекшего через раствор, используя формулу:

Q = I * t,

где Q - количество заряда в кулонах (Кл), I - сила тока в амперах (А), t - время в секундах (с).

Имеем: I = 4 А, t = 16 мин 5 с = 16*60 + 5 = 965 с.

Q = 4 А * 965 с = 3860 Кл.

Теперь мы знаем, что один моль электронов (6.022 × 10²³ электрона) переносит заряд 1 Кл, таким образом, 3860 Кл заряда соответствуют:

3860 Кл / (6.022 × 10²³ Кл/моль) ≈ 6.41 × 10⁻²⁴ моль заряда.

Так как во время электролиза из раствора выделился свинец массой 4.14 г, мы можем использовать молекулярную массу свинца (Pb) для определения количества молей:

Молекулярная масса Pb = 207.2 г/моль (средняя масса для всех изотопов Pb).

Количество молей свинца = масса / молекулярная масса: Количество молей Pb = 4.14 г / 207.2 г/моль ≈ 0.02 моль.

Теперь сравним количество молей заряда с количеством молей свинца:

Количество молей заряда (6.41 × 10⁻²⁴ моль) << Количество молей свинца (0.02 моль).

Это означает, что для выделения 0.02 моль свинца потребовалось всего несколько молей заряда. Следовательно, свинец в данном случае скорее всего находится в четырёхвалентной форме (Pb⁴⁺), так как для ионов Pb⁲⁺ (двухвалентных) потребовалось бы больше заряда для их выделения из раствора.