Question

W celu przeprowadzenia elektrolizy wodnego roztworu H₂SO₄ zastosowano aparat Hoftmana. Oblicz ile cm³ wodoru otrzymasz w warunkach normalnych przepuszczając przez 30min przez roztwór tego kwasu prąd o natężeniu 2A

Answer 1

Dane:

 

Natężenie prądu przy procesie elektrolizy I=2 [A]

Czas przepływu prądu t=30 [min]=1800 [s]

 

Rozwiązanie:

 

Podczas procesu elektrolizy roztworu kwasu siarkowego  otrzymujemy:

-Na katodzie-wodór: 

-Na anodzie: 

 

Wartościowość wodoru w roztworze  wynosi .

 

Masa molowa wodoru wynosi .

 

Masa substancji wydzielonej na elektrodzie wynosi: .

Uwzględniając wzór na ładunek przepływający przez przewodnik w którym płynie prąd  otrzymujemy:  gdzie k jest równoważnikiem elektrochemicznym wyrażonym wzorem:

.

F jest to stała Farradaya która ma wartość .

 

Łącząc obydwa wzory otrzymujemy ostateczny wzór na masę wydzielonego wodoru:

.

 

Podstawiając wszystkie wartości otrzymujemy: