Question

Przed rozpoczęciem pracy ogniwa Zn/Zn2+//Cu2+/Cu obie elktrody metalowe zanurzone były w 1 molowych roztworach zwych soli (chlorków) o objętości 50 cm3. podczas pracy ogniwa stężenie ZnCl2 wzrosło do 1,1 mol/dm3. Oblicz koncowe stężenie CuCl2 i ładunek który przepłyną przez urządzenie zasilane podczas pracy tego ogniwa.

Answer 1

Zn/Zn2+//Cu2+/Cu

Ten zapis oznacza że Zn jest anodą a Cu katodą. Na anodzie zachodzą procesy utlenienia a na katodzie redukcji

 

A: Zn -> Zn2+ + 2e

K: Cu2+ + 2e -> Cu

Sumarycznie:

Zn + Cu2+ -> Zn2+ + Cu

 

ZnCl2

Cm1 = 1mol/dm3

V = 50cm3 = 0.05dm3

n1 = Cm * V

n1= 1mol/dm3 * 0,05

n1 = 0,05mola

 

Cm2 = 1,1mol/dm3

n2 = 1,1mol/dm3 * 0,05dm3

n2= 0,055mola

 

ile moli przybyło

0,055-0,05 = 0,005mola przybyło

 

Ze wzoru sumarycznego wynika że przy ubytku 1mola Zn przybywa 1 mol Cu

Więc stechiometria wynosi 1:1

Tak więc 0.005mola Cu przybyło ale na katodzie przez co zmniejszyło się stęż r-ru

 

CuCl2

V=50cm3 = 0,05dm3

n= 0,05 - 0,005 = 0,045mola

Cm= 0,045mola/0,05dm3

Cm=0,9mol/dm3 CuCl2

 

ładunek

wzór z prawa Faraday'a

m=k*I*t

m=k*q                                I*t = q

m= M/z*F  *q  /*(z*F

m*z*F = M*q    /: M

 

q= m*z*F/M

 

 policzymy na przykładzie Zn(2+)

ZnCl2 -> Zn(2+) + 2Cl(-)

1      :          1       :    2

n= 0,005mola ZnCl2 = liczbie moli Zn2+

 

n=m/M

m= n*M

m= 0,005mola * 65g/mol

m = 0,325g

 

q=0,325*2*96500/65

q=965C