Применение количественных аспектов электролиза

В тексте Количественные аспекты электролиза, вы видели некоторые математические отношения, которые устанавливаются между величинами, участвующими в процессе электролиза, например электрический ток (i), количество электрического заряда (Q), необходимое для возникновения процесса, и время (t), которое привести к. Также было обнаружено количество электрического заряда, которое переносится при наличии 1 моля электронов или, согласно постоянной Авогадро, 6,02. 10²³ электроны.

Вкратце отношения таковы:

Вот три примера того, как вы можете использовать эту информацию для решения практических задач электрохимии. Важно отметить, что здесь мы используем значение 96486 C. Однако в большей части химической литературы используется округленное значение 96500 ° C.

1-й пример: Рассмотрим гальваническое покрытие, в котором деталь покрыта серебром. В конце этого электролитического процесса количество заряда, используемого для ионов Ag⁺ если они уменьшили Ag, это было 0,05 фарадея. Зная, что молярная масса серебра равна 108 г / моль, скажите, какова была масса серебра, нанесенного в этом процессе?

Разрешение:

Ag⁺ _(здесь) + и- → Ag_(s)
↓ ↓
1 моль е-1 моль
↓ ↓
1 фарадей 108 г
0,05 фарадея м
m = 5,4 г

2-й пример: Допустим, мы проводим электролиз водного раствора сульфата никеля (NiSO₄), приложив электрический ток, равный 0,10 А, в течение 386 секунд. Какая масса никеля будет получена на катоде? (Дано: молярная масса Ni = 58,7 г / моль)

Разрешение:

Ni²⁺  + 2e- → Ni_(s)
↓ ↓
2 моль е-1 моль
↓ ↓
2 (96486 C) 58,7 г

Чтобы построить соотношение по правилу трех и найти массу, которая образовалась в этом случае, нам сначала нужно найти количество электрического заряда (Q):

Q = я. т
Q = 0,10. 386
Q = 38,6 ° C

Итак, у нас есть:

2 (96486 C) 58,7 г
38,6 см
m = 2265.82С. грамм
192972 C
m = 0,01174 г или 11,74 мг

3-й пример: У нас есть три электролитических ванны, соединенных последовательно и подвергнутых току 5 А в течение 32 минут 10 секунд. В первой ванне находится раствор CuSO.₄; на втором - раствор FeCl_3; а в третьем - раствор AgNO₃. Определите массы каждого из металлов, нанесенных на электроды трех лунок. (Молярные массы: Cu = 63,5 г / моль, Fe = 56 г / моль, Ag = 108 г / моль).

Не останавливайся сейчас... После рекламы есть еще кое-что;)

Разрешение:

Во-первых, давайте передадим значение времени секундам:

1 минута 60 секунд
32 минуты t
t = 1920 + 10 секунд = 1930 секунд

С помощью этих данных мы можем определить величину электрического заряда Q:

Q = я. т
Q = 5. 1930
Q = 9650 С

Теперь мы используем правила из трех для каждой из полуреакций, которые происходят в трех чанах, чтобы определить соответствующие массы осажденных металлов:

1-я Куба: 2-я Куба: 3-я Куба:

Жопа²⁺  + 2e- → Cu_(s) Вера³⁺ _(здесь) + 3 и- → Fe_(s) Ag⁺ _(здесь) + и- → Ag_(s)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2 моль e-1 моль 3 моль e- 1 моль 1 моль e-1 моль
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
2. (96486 C) 63,5 г 3. (96486 C) 56 г 96486 C 108 г
9650 см 9650 см 9650 см
m ≈ 3,175 г Cu_(s)m ≈ 1,867 г Fe_(s)m = 10,8 г Ag_(s)

Дженнифер Фогача
Окончила химический факультет

Хотели бы вы использовать этот текст в учебе или учебе? Посмотрите:

FOGAÇA, Дженнифер Роча Варгас. «Применение количественных аспектов электролиза»; Бразильская школа. Доступно в: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm. Доступ 28 июня 2021 г.