napisz równanie reakcji elektrodowej, zachodzącej na anodzie podczas elektrolizy wodnego roztworu siarczanu VI sodu. Oblicz, jak długo musi trwać elektroliza wodnego roztworu tej soli, aby przy natężeniu prądu 5 A otrzymać 240 cm3 tlenu w T 20 C i pod ciśnieniem 1013
More Questions From This User See All
O kolejności wydzielania się substancji na elektrodach poczytaj sobie w podręczniku.
Mamy Na2SO4 i próbujemy go zeelektrolizować:
Na2SO4 ----> 2Na(+) + SO4(2-)
O miejsce na anodzie konkurują ze sobą anion SO4(2-) oraz woda, w tym przypadku wygrywa woda, więc to ona będzie się utleniać na anodzie:
A(+): 2H2O ------> O2 + 4H(+) + 4e -reakcja anodowa
==============================================
Obliczamy najpierw ile moli tlenu mamy otrzymać:
pV=nRT
n=pV/RT = 1013*0,24/83,1*(273+20)=0,009985mol
Teraz obliczamy ładunek jaki musi przepłynąć przez anodę:
I=q/t
q=It=5t taki ładunek musi przepłynąć.
Wracamy teraz do równania reakcji:
widzimy, że do wydzielenia się jednego mola tlenu potrzeba ładunku 4F (1F=96500C)
1mol - 4*96500C
0,009985mol - 5t
Obliczamy z tej proporcji t [s]
5t=4*963,5525
5t=3854,21
t=770,842s=12,847 min = 12 min 51 s
Odp. Aby otrzymać w tych warunkach taką ilość tlenu nalezy prowadzić elektrolizę przez około 12 min 51 s.
Na2SO4
K(-): 2H2O + 2e- => H2 + 2OH-
A(+): 2H2O => 4H+ + O2 + 4e-
pV =nRT
1013hPa * 0,24dm3 = n* 83,1 * 293K
243,12/24348,3 = 0,01 mol O2
I = Q/T
T = Q/I
1 mol O2 - 386000F
0,01 mol O2 - x
x= 3860 F
T = 3860F / 5A = 772 s = 12,52 min