Question

Oblicz, jaki ładunek przepłynie przez elektrolizer, w którym podczas elektrolizy wodnego roztworu Ga3(SO4)2 wydzieliło się 30g galu przy wydajności prądowej wydzielania galu równej 40%.

Pomocy !! nie było mnie na lekcjach i kompletnie nie wiem jak sie za to zabrac :(

dam naj

Answer 1

Chodzi tutaj o to, że Ga ma ujemny potencjał elektrochemiczny, dlatego w konkurencji z wodą wygrywa Ga i H2O. Zatem część ładunku idzie na redukcję wody, a część na redukcję Ga. 

Zapisujemy równanie zachodzące na katodzie elektrolizera (na katodzie zawsze redukcja): 

 

Źle napisałeś tę sól, gdyż siarczan (VI) jest zawsze dwuujemny (indeksy liczbowe równe wartościowości idą na krzyż) 

 Ga2(SO4)3 siarczan (VI) galu 

 

 

Wydajność prądowa wydzielania galu wynosi 40%, co oznacza, że 40% całkowitego ładunku, który przepływa przez katodę jest wykorzystywany na redukcję galu. Na podstawie równania obliczymy jaki ładunek został użyty do wydzielenia galu na katodzie. 

 

Z równania reakcji: 

1mol galu wydziela się, gdy jon galu pobierze 3 mole elektronów. 

O ładunku 1 mola elektronów informuje nas stała Faradaya i wynosi około 1F=96500C (kulomb-jednostka ładunku z fizyki) 

W układzie okresowym sprawdzamy masę 1mola galu. 

MGa=70g/mol

 

Proporcja: 

 

70g ----------- 3*96500C 

30g ----------- q' 

 

q'=30g*3*96500C/70g=124071,43 C 

Teraz obliczymy całkowity ładunek, który przepłynął przez elektrolizer: 

 

100% ---------- q 

40%   ----------  q'=124071,43C 

 

q=310178,58 C 

 

Odp. Przez elektrolizer przepłynął ładunek o wartości około 310178,58C.