Кількість речовини, виділеного при електролізі, прямо пропорційно кількості електрики,

Головна | Про нас | Зворотній зв'язок

Кількість різних речовин, виділених одним і тим же кількістю електрики, прямо пропорційно їх молярним масам електрохімічних еквівалентів.

Обидва закони Фарадея можна виразити загальною формулою:

де: mв - маса окисленого або відновленого речовини B, г;

Мек (В) - мо-лярная маса електрохімічних еквівалентів речовини В, г / Кл;

I - сила струму, А; # 964; - час, с; Q = I # 8729; # 964; -кількість електрики, Кл;

Мек (В) - молярна маса еквівалентів речовини В, г / моль.

Кількість утворилися речовин можна розрахувати, використовуючи закони електролізу за формулою (4):

а) маса виділився водню

б) маса виділився хлору

в) маса утворився в розчині гідроксиду магнію

Приклад 6. Яка кількість кисню виділяється на аноді при електро-ліз водного розчину сульфату міді, якщо на катоді виділяється 35 г міді?

Рішення. Відповідно до закону М. Фарадея на електродах окислюється або відновлюється еквівалентну кількість речовин.

Визначаємо еквівалентну кількість міді, що виділилася на катоді:

nCu = = = 1,101 моль; = = = 31,77 г / моль;

Якщо на катоді виділилося 1,101 моль міді, то на аноді виділиться 1,101моль кисню (= 8 г / моль), тоді mO = nO # 8729; = 1,101 # 8729; 8 = 8,808 м

Рішення. При електролізі розплаву хлориду натрію NaCl на електродах проте-кают процеси:

К (-): 2Na + + 2 # 275; = 2Na.

При електролізі кількість відновленого або окисленого речовини завжди менше, ніж повинно вийти згідно із законами Фарадея. Це пояснюється тим, що поряд з основними електродними процесами окислення і віднов-лення протікають побічні процеси, наприклад, реакція взаємодії про-разовавшегосявещества з електродом або електролітом або виділення, поряд з металом, водню та ін. Тому дляучета тієї частини пройшов через елек-тролітелектрічества , яка витрачається на отримання бажаного продукту, введено поняття «вихід за струмом». Вихід по току # 956; - відношення маси отриманого речовини в даних умовах електролізу до маси, теоретично обчислений-ний на підставі закону Фарадея:

Час, необхідний для отримання 150 г металевого натрію, визначаються-му за формулою (5):

= = 572,13 c; = 23,0 г / моль;

Обсяг хлору: = = 73,043 л.

241. Складіть схему і напишіть рівняння електродних процесів, протекаю-щих на кобальтових електродах (з урахуванням перенапруги) при електролізі водного розчину солі NiSO4 в стандартних умовах, при активності іонів нікелю = 1 моль / л (середовище кисле, рН <7), температуре 298 K, плотности тока i = 10 А/м 2. = + 2,01 В.

242. Один із способів промислового отримання кальцію - електроліз розплаву CaCl2. Яка маса металу буде отримана, якщо відомо, що в результаті електролізу виділився хлор об'ємом 896 л при нормальних умовах?
Відповідь: 1,6 кг.

243. Складіть схему і напишіть рівняння електродних процесів, протекаю-щих на електродах з золота (з урахуванням перенапруги) при електролізі вод-ного розчину солі NaBr в атмосфері повітря, при активності іонів натрію = 1 моль / л (середа нейтральна, рН = 7 ), температурі 298 K, щільності струму i = 10 А / м 2.

244. Складіть схему, напишіть рівняння електродних процесів і розрахуй-ті теоретичний потенціал розкладання водного розчину NiSO4 при електро-ліз на платинових електродах при стандартних умовах (середовище кисле, рН <7), = + 2,01 В.

245. Складіть схему і напишіть рівняння електродних процесів, протекаю-щих на кобальтових електродах (з урахуванням перенапруги) при електролізі водного розчину солі в стандартних умовах, при активності іонів кальцію = 1 моль / л (середовище кисле, рН <7), температуре 298 K, плотности тока i = 10 А/м 2 .

246. Який проміжок часу (хв) слід пропускати струм силою 0,5 А через розчин AgNO3 до виділення 0,27 г срібла?

247. Складіть схему і напишіть рівняння електродних процесів, що протікають на кадмієвих електродах (з урахуванням перенапруги) при електролізі водного розчину солі СuSО4 в стандартних умовах, при активності іонів міді = 1 моль / л (середовище кисле, рН <7), температуре 298 K, плотности тока i = 10 А/м 2. = + 2,01 В.

248. При електролізі розплаву KCl на катоді виділився калій масою 7,8 г. Оп-рідшали обсяг хлору, який виділився на аноді при нормальних умовах.
Відповідь: 2,24 л.

249. Складіть схему і напишіть рівняння електродних процесів, що протікають на графітових електродах (з урахуванням перенапруги) при електролізі водного розчину солі NaF в атмосфері повітря, при активності іонів натрію = 1 моль / л (середа нейтральна, рН = 7), температурі 298 K і щільності струму i = 10 А / м 2.

250. При електролізі водного розчину AgNO3 протягом 50 хв і силі струму 3А на катоді виділилося 9,6 г срібла. Визначте вихід за струмом.

251. Складіть схему і напишіть рівняння електродних процесів, протекаю-щих на мідних електродах (з урахуванням перенапруги) при електролізі водного розчину солі NiCl2 в атмосфері повітря, при активності іонів нікелю = 1 моль / л (середовище кисле, рН <7), температуре 298 K, плотности тока i = 10 А/м 2 .

252. При електролізі розчину AgNO3 з інертними електродами (умови стандартні) на аноді виділився кисень масою 12 г. Яка маса срібла обра-поклику при цьому?

253. Складіть схему і напишіть рівняння електродних процесів, протекаю-щих на залізних електродах (з урахуванням перенапруги) при електролізі водного розчину солі CdSO4 в атмосфері повітря, при активності іонів кадмію = 1 моль / л (середовище кисле, рН <7), температуре 298 K и плотности тока i = 10 A/м 2 .

254. Обчисліть масу срібла, що виділилося на катоді при пропущенні струму силою 6 А через розчин AgNO3 протягом 30 хв.

255. Складіть схему і напишіть рівняння електродних процесів, протекаю-щих на мідних електродах (з урахуванням перенапруги) при електролізі водно-го розчину солі KI в атмосфері повітря, при активності іонів калію = 1 моль / л (середовище кисле, рН <7), температуре 298 K, плотности тока i = 10 А/м 2 .

256. При електролізі водного розчину Сr2 (SО4) 3 струмом силою 2 А маса катода збільшилася на 8 м Визначте проміжок часу, протягом якого про-водили електроліз.

257. Складіть схему і напишіть рівняння електродних процесів, протекаю-щих на кобальтових електродах (з урахуванням перенапруги) при електролізі водного розчину лугу КOH в атмосфері повітря, при активності іонів калію = 1 моль / л (середовище лужне, рН> 7), температурі 298 K, щільності струму i = 10 А / м 2.

258. Через розчин солі Ni (NO3) 2 протягом 2,45 годин пропускали струм силою 3,5 А. Визначте, на скільки грамів за цей час зменшилася маса ніку-лівого анода.

259. Складіть схему і напишіть рівняння електродних процесів, протекаю-щих на нікелевих електродах (з урахуванням перенапруги) при електролізі водного розчину солі Cr2 (SO4) 3 в атмосфері повітря, при активності іонів хрому = 1 моль / л (середовище лужне, рН> 7), температурі 298 K, щільності струму i = 10 A / м 2. = + 2,01 В.

260. При рафінуванні міді струмом 25А за 4 години виділяється 112 г міді. Рас-вважайте вихід за струмом.