Question

Chloran sodu może być otrzymywany elektrochemicznie w procesie elektrolizy wodnego roztworu chlorku sodu. Zakładając, że wydzielający się podczas elektrolizy na anodzie chlor reaguje ilościowo z jonami OH- zgodnie z równaniem:
3Cl2 + 6OH- ----> 5Cl- + ClO3- + 3H2O
Oblicz ilość gramów otrzymanego chloranu sodu po przepuszczeniu przez elektrolizer prądu o natężeniu 1A przez 5h.

Answer 1

Wiemy, że w przypadku r-ru NaCl, na anodzie zachodzi r-cja :

2Cl¹⁻ --> Cl₂ + 2e

W naszym przypadku dodatkowo będzie miał tam miejsce proces :

3Cl₂ + 6OH¹⁻ --> 5Cl¹⁻ + ClO₃¹⁻ + 3H₂O

Jak więc widać, w procesie II udział biorą 3 cząsteczki Cl₂, natomiast z równania I zauważamy, iż na każdą cząsteczkę Cl₂ wydzielają się 2 elektrony. Łącznie powstanie więc 3*2=6 elektronów (z=6) 

W procesie powstaje NaClO₃, którego masa molowa M = 106,5 g/mol

Korzystamy ze wzoru (pamiętając, że godziny trzeba przeliczyć na sekundy) :

m = M*I*t/F*z = 106,5 * 1 * 18000 / 96500 * 6 = 3,31g