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 FeCl3; 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).
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
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/aplicacoes-dos-aspectos-quantitativos-eletrolise.htm
