Молекула воды при электролизе разлагается на один ион кислорода O-- (который отдаёт на аноде два электрона и превразается в газ) и два иона водорода H+ (которые на катоде принимают два электрона и тоже превращаются в газ). Это значит, что для разложения одной молекулы воды в цепи должно протечь n = 2 электрона. Значит электрохимический эквивалент воды равен половине молярной массы. Для электролиза одного электрохимического эквивалента вещества требуется F кулон электричества, где F – постоянная Фарадея, F = 96 500 Кл. Поскольку электрохимический эквивалент равен половине молярной массы, то на разложение двух молей воды потребуется Q = 4F Кл электричества. Q = It = 4F t = 4F/I = 4•96 500/2 = 193 000 c = 53.6 часа
17,7 л Н2; 94,8 г MgSO4
Объяснение:
Дано: m (Mg) тех = 20 г
wприм. = 5%
Найти: V (H2) ; m (MgSO4)
Мg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
mприм. = wприм * m (Mg) техн. = 5 * 20 = 1 (г)
m (Mg) = m (Mg) техн. - mприм = 20 - 1 = 19 (г)
М (Mg) = 24 (г/моль)
n (Mg) = m (Mg) / M (Mg) = 19/24 ≈ 0,79 (моля)
n (Mg) = n (H2) = n (MgSO4) = 0,79 моля
M (MgSO4) = 24 + 32 + 4*16 = 120 (г/моль)
m (MgSO4) = n (MgSO4) * M (MgSO4) = 0,79*120 = 94,8 (г)
1 моль газа занимает при н. у. объем Vm = 22,4 л
V (H2) = n (H2) * Vm = 0,79 * 22,4 = 17,7 (л)
Для электролиза одного электрохимического эквивалента вещества требуется F кулон электричества, где F – постоянная Фарадея, F = 96 500 Кл.
Поскольку электрохимический эквивалент равен половине молярной массы, то на разложение двух молей воды потребуется Q = 4F Кл электричества.
Q = It = 4F
t = 4F/I = 4•96 500/2 = 193 000 c = 53.6 часа