В текста Количествени аспекти на електролизата, видяхте някои математически връзки, които се установяват между величините, участващи в процеса на електролиза, като напр електрическият ток (i), количеството електрически заряд (Q), необходимо за протичане на процеса, и времето (t), което води до. Също така беше открито количеството електрически заряд, което се пренася, когато има 1 мол електрони, или, според константата на Авогадро, 6.02. 1023 електрони.
Накратко, връзките са:
Ето три примера за това как можете да използвате тази информация за решаване на практически проблеми с електрохимията. Важно е да се отбележи, че тук използваме стойността 96486 C. Въпреки това, в повечето химически литератури се използва закръглена стойност 96500 C.
1-ви пример: Помислете за галванично покритие, при което част е покрита със сребро. В края на този електролитен процес, количеството заряд, използвано за Ag-йони+ ако намалиха Ag, беше 0,05 фарадея. Знаейки, че моларната маса на среброто е равна на 108 g / mol, кажете каква е масата на среброто, отложено в този процес?
Резолюция:
Ag+ (тук) + и- → Ag(с)
↓ ↓
1 mol e-1 mol
↓ ↓
1 фарадей 108 g
0,05 фарадей m
m = 5,4 g
2-ри пример: Да кажем, че извършваме електролиза на воден разтвор на никелов сулфат (NiSO4), прилагайки електрически ток, равен на 0,10 A за 386 секунди. Каква ще е масата на никела, която ще се получи на катода? (Дадено: моларна маса на Ni = 58,7 g / mol)
Резолюция:
Ni2+ + 2e- → Ni(с)
↓ ↓
2 mol e-1 mol
↓ ↓
2 (96486 ° С) 58,7 g
За да направим съотношение правило три и да намерим масата, която се е образувала в този случай, първо трябва да намерим количеството електрически заряд (Q):
Q = i. T
Q = 0,10. 386
Q = 38,6 ° С
Така че имаме:
2 (96486 ° С) 58,7 g
38,6 см
m = 2265,82 ° С. ж
192972 В.
m = 0,01174 g или 11,74 mg
3-ти пример: Имаме три електролитни чана, свързани последователно и подложени на ток от 5 А за време от 32 минути и 10 секунди. В първата вана имаме решение CuSO4; на втория имаме решение FeCl3; а в третия имаме решение AgNO3. Определете масите на всеки от металите, отложени върху електродите на трите кладенци. (Моларни маси: Cu = 63,5 g / mol, Fe = 56 g / mol, Ag = 108 g / mol).
Резолюция:
Първо, нека предадем стойността на времето на секунди:
1 минута 60 секунди
32 минути t
t = 1920 + 10 секунди = 1930 секунди
С тези данни можем да определим количеството електрически заряд Q:
Q = i. T
Q = 5. 1930
Q = 9650 ° С
Сега използваме правила от три за всяка от полуреакциите, които се случват в трите чана, за да открием съответните маси отложени метали:
1-ва Куба: 2-ра Куба: 3-та Куба:
Задник2+ + 2e- → Cu(с) Вяра3+ (тук) + 3 и- → Fe(с) Ag+ (тук) + и- → Ag(с)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 mol e-1 mol 3 mol e- 1 mol 1 mol e-1 mol
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (96486 ° С) 63,5 g (96486 C) 56 g 96486 C 108 g
9650 C m 9650 C m 9650 C m
m ≈ 3.175 g Cu(с)m ≈ 1,867 g Fe(с)m = 10,8 g Ag(с)
От Дженифър Фогаса
Завършва химия
Източник: Бразилско училище - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm