Question

Załóżmy, że przez zaopatrzony w elektrody platynowe elektrolizer napełniony wodnym roztworem kwasu siarkowego(VI) przepuszczono ładunek elektryczny równy 48 250 C. Oblicz objętość, jaką w warunkach normalnych zająłby wydzielony w tym procesie wodór.
Bardzo proszę o wytłumaczenie.

Answer 1

Elektrolizujemy kwas siarkowy H2SO4. 
Na katodzie, zgodnie z prawami elektrolizy będą redukowały się jony wodorowe. 
Zaś na anodzie utleniać się będzie woda. (Zapamiętaj anoda - utlenianie; katoda - redukcja ) 
A więc w badanym układzie zajdą następujące przemiany: 
K(-): 2H+ +2e -----> H2 |*2 
A(+): 2H2O -----> O2 + 4H+ + 4 e
ostatecznie:
K(-): 4H+ +4e -----> 2H2 
A(+): 2H2O ----> O2 +4H+ +4e 
Widzimy, że wodór wydziela się na elektrodzie ujemnej - katodzie i w wyniku przepływu 4 moli elektronów wydzielą się dwa mole wodoru. Zaś 1mol każdego gazu, zgodnie z prawem Avogadro, w warunkach normalnych zajmuje objętość stałą równą około 22,4 dm3. Jeden mol elektronów zaś ma stały ładunek równy stałej Faradaya F=96485C/mol 

Tyle teorii, czas na liczenie: 
Zadanie rozwiążemy starą, dobrą proporcją: 
4 mol * 96485C/mol -------- 2 mol *22,4 dm3/mol
48 250C -------------------------           V_x 

V_x= 5,6 dm3 

Odp. W wyniku elektrolizy na katodzie wydzieli się 5,6 dm3 wodoru w warunkach normalnych.