Obliczanie masy katody w gramach
W procesach elektrolizy często wykorzystywana jest stała Faradaya (F). Jest ona stalą fizyczną, oznaczającą sumaryczny ładunek 1 mola ładunków elementarnych
F = 96500 C · mol-1
Elektrolizer napełniono 400 cm3 roztworu otrzymanego przez zmieszanie równych objętości roztworów AgNO3 i Bi(NO3)3 o takich samych stężeniach równych 0,50 mol · dm-3. Roztwór poddano elektrolizie na elektrodach platynowych, przepuszczając ładunek 0,25 F.
Oblicz przyrost masy katody w gramach. Wynik podaj z dokładnością do drugiego miejsca po przecinku.
| Obliczenia: Odpowiedź: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
400 cm3 : 2 = 200 cm3 tj. 0,2 dm3 każdego z roztworów,
0,50 mol (zarówno roztworu AgNO3 jak i Bi(NO3)3) – 1dm3
x – 0,20 dm3
x = 0,10 mol jonów Ag+ i Bi3+,
Najpierw procesowi redukcji ulegną jony srebra:
Ag+ + 1 e ̅ → Ag0
wydzielenie 1 mola Ag wymaga – 1F
wydzielenie 0,10 mol Ag wymaga x
x = 0,10 F
1 mol Ag – 108 g
0,10 mol Ag – m1
m1 = 10,8 g wydzielonego na katodzie srebra.
0,25F – 0,10F = 0,15F zostaje na wydzielenie bizmutu.
Bi3+ + 3 e ̅ → Bi0
wydzielenie 1 mola Bi wymaga – 3F
wydzielenie 0,10 mol Bi wymagałoby 0,30F
a zatem:
1 mola Bi – 3F
x – 0,15F
x = 0,05 mol Bi
1 mol Bi – 209 g
0,05 mol Bi – m2
m2 = 10,45 g wydzielonego na katodzie bizmutu.
m1 + m2 = 10,8 g + 10,45 g = 21,25 g
Odpowiedź: Przyrost masy katody wynosi 21,25 grama.
Subskrybuj nasz kurs chemii online, aby uzyskać dostęp do tego i wielu innych zadań z rozwiązaniami!