In text Aspecte cantitative ale electrolizei, ați văzut câteva relații matematice care se stabilesc între cantitățile implicate într-un proces de electroliză, cum ar fi curentul electric (i), cantitatea de sarcină electrică (Q) necesară pentru a avea loc procesul și timpul (t) care duce la. S-a descoperit, de asemenea, cantitatea de încărcare electrică care este transportată atunci când există 1 mol de electroni sau, conform constantei lui Avogadro, 6,02. 1023 electroni.
Pe scurt, relațiile sunt:
Iată acum trei exemple despre cum puteți utiliza aceste informații pentru a rezolva probleme practice de electrochimie. Este important de reținut că aici folosim valoarea 96486 C. Cu toate acestea, în majoritatea literaturii chimice, se utilizează valoarea rotunjită 96500 C.
Primul exemplu: Luați în considerare o galvanizare în care o piesă a fost acoperită cu argint. La sfârșitul acestui proces electrolitic, cantitatea de încărcare utilizată pentru ionii Ag+ dacă au redus Ag, a fost de 0,05 zile. Știind că masa molară de argint este egală cu 108 g / mol, spuneți care a fost masa de argint depusă în acest proces?
Rezoluţie:
Ag+ (Aici) + și- → Ag(s)
↓ ↓
1 mol e-1 mol
↓ ↓
1 faraday 108 g
0,05 faraday m
m = 5,4 g
Al 2-lea exemplu: Să presupunem că efectuăm electroliza unei soluții apoase de sulfat de nichel (NiSO4), aplicând un curent electric egal cu 0,10 A timp de 386 secunde. Care va fi masa de nichel care va fi obținută la catod? (Date: masa molară a Ni = 58,7 g / mol)
Rezoluţie:
Ni2+ + 2e- → Ni(s)
↓ ↓
2 mol e-1 mol
↓ ↓
2 (96486 C) 58,7g
Pentru a face o relație de regulă a trei și pentru a găsi masa care s-a format în acest caz, trebuie mai întâi să găsim cantitatea de încărcare electrică (Q):
Q = i. t
Q = 0,10. 386
Q = 38,6C
Deci avem:
2 (96486 C) 58,7g
38,6 cm
m = 2265,82C. g
192972 C
m = 0,01174 g sau 11,74 mg
Al 3-lea exemplu: Avem trei cuve electrolitice conectate în serie și supuse unui curent de 5 A pentru un timp de 32 de minute și 10 secunde. În prima cuvă, avem o soluție CuSO4; pe al doilea, avem o soluție de FeCl3; iar în al treilea, avem o soluție AgNO3. Determinați masele fiecăruia dintre metalele depuse pe electrozii celor trei puțuri. (Masele molare: Cu = 63,5 g / mol, Fe = 56 g / mol, Ag = 108 g / mol).
Rezoluţie:
Mai întâi, să trecem valoarea timpului la secunde:
1 minut 60 secunde
32 minute t
t = 1920 + 10 secunde = 1930 secunde
Cu aceste date, putem determina cantitatea de încărcare electrică Q:
Q = i. t
Q = 5. 1930
Q = 9650 C
Acum, folosim reguli de trei pentru fiecare dintre jumătățile de reacție care apar în cele trei cuve pentru a afla masele respective de metale depuse:
1 Cuba: 2 Cuba: 3 Cuba:
Cur2+ + 2e- → Cu(s) Credinţă3+ (Aici) + 3 și- → Fe(s) Ag+ (Aici) + și- → Ag(s)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 mol e-1 mol 3 mol e- 1 mol 1 mol e-1 mol
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (96486 C) 63,5 g 3. (96486 C) 56 g 96486 C 108 g
9650 C m 9650 C m 9650 C m
m ≈ 3,175 g de Cu(s)m ≈ 1,867 g de Fe(s)m = 10,8 g de Ag(s)
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm