Question

Oblicz czas trwania elektrolizy wodnego roztworu azotanu V srebra prądem o natężeniu 20A aby na anodzie wydzieliło się 6dm3 tlenu odmierzonego w warunkach normalnych. Zapisz równania reakcji procesów elektrodowych.

Answer 1

Zachodzi r-cja :
AgNO₃ --> Ag¹⁺ + NO₃²⁻

R-cja anodowa (+) wygląda więc następująco :
H₂O - 2e --> 2H⁺ + ½ O₂

Zaś katodowa (-) :
2Ag¹⁺ + 2e --> 2Ag

Wiemy ponadto, iż :
I = 20A
V(O₂) = 6dm³ , gdzie 1 mol = 22,4 dm³. Stąd :

1 mol - 22,4dm³
x moli - 6dm³

x = 0,27 mola O₂

Stosujemy wzór :
m = k * I * t , gdzie m = n*M oraz k = M/F*z

n*M = M*I*t / F*z 

n = I*t/F*z ⇔ t = n*F*z/I , gdzie :

n = 0,27 mola O₂
F = 96 500 C
z = 2 (każdy atom tlenu wymienia dwa elektrony, cząsteczke tworzą zaś dwa atomy, stąd 2*2 = 4 ; w naszym równaniu mamy do czynienia z ½O₂, dlatego ½*4 = 2) 
I = 20 A

t = 0,27*96500*2/20 = 2605,5 s = 43,43 min