Какое количество граммов RbOH образовалось на катоде в результате электролиза раствора сульфата рубидия, если объем выделенного водорода на катоде составляет 1,12 л при стандартных условиях? Пожалуйста, напишите уравнения реакций на электродах.
Nikolaevich
Хорошо! Чтобы решить эту задачу, нам следует написать уравнение реакции на аноде и катоде.
На аноде происходит окисление, поэтому в данном случае окислительной реакцией будет:
\[2H_2O(l) \rightarrow O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-\]
На катоде происходит восстановление, поэтому редукционной реакцией будет:
\[2H^+(aq) + 2e^- \rightarrow H_2(g)\]
Зная, что объем выделенного водорода составляет 1,12 л при стандартных условиях (температура 0°C и давление 1 атм), мы можем использовать закон Дальтона для газовых смесей, который гласит, что объем газа прямо пропорционален стехиометрическим коэффициентам в химическом уравнении.
Таким образом, соотношение объема водорода к объему кислорода в газовой смеси будет следующим:
\[(1:4) = (1.12 : x)\]
Выразив x, получим:
\[x = \frac{4 \cdot 1.12}{1} = 4.48\]
Теперь, используя уравнение реакции на катоде, мы можем определить количество молей электронов, которые участвовали в процессе электролиза.
Так как на катоде получается 1 молекула \(H_2\) за каждые 2 электрона,
то количество молей электронов будет равно половине количества молей \(H_2\).
То есть количество молей электронов будет равно:
\[\frac{1}{2} \cdot 4.48 = 2.24\]
Так как каждый электрон соответствует одной моли \(RbOH\), то количество молей \(RbOH\) также будет равно 2.24 моля.
Теперь мы можем перевести моли в граммы, зная молярную массу \(RbOH\). Молярная масса \(RbOH\) составляет около 102 г/моль.
Таким образом, количество граммов \(RbOH\) будет равно:
\[2.24 \cdot 102 = 228.48\]
Ответ: на катоде образовалось около 228.48 граммов \(RbOH\) в результате электролиза раствора сульфата рубидия.
На аноде происходит окисление, поэтому в данном случае окислительной реакцией будет:
\[2H_2O(l) \rightarrow O_2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-\]
На катоде происходит восстановление, поэтому редукционной реакцией будет:
\[2H^+(aq) + 2e^- \rightarrow H_2(g)\]
Зная, что объем выделенного водорода составляет 1,12 л при стандартных условиях (температура 0°C и давление 1 атм), мы можем использовать закон Дальтона для газовых смесей, который гласит, что объем газа прямо пропорционален стехиометрическим коэффициентам в химическом уравнении.
Таким образом, соотношение объема водорода к объему кислорода в газовой смеси будет следующим:
\[(1:4) = (1.12 : x)\]
Выразив x, получим:
\[x = \frac{4 \cdot 1.12}{1} = 4.48\]
Теперь, используя уравнение реакции на катоде, мы можем определить количество молей электронов, которые участвовали в процессе электролиза.
Так как на катоде получается 1 молекула \(H_2\) за каждые 2 электрона,
то количество молей электронов будет равно половине количества молей \(H_2\).
То есть количество молей электронов будет равно:
\[\frac{1}{2} \cdot 4.48 = 2.24\]
Так как каждый электрон соответствует одной моли \(RbOH\), то количество молей \(RbOH\) также будет равно 2.24 моля.
Теперь мы можем перевести моли в граммы, зная молярную массу \(RbOH\). Молярная масса \(RbOH\) составляет около 102 г/моль.
Таким образом, количество граммов \(RbOH\) будет равно:
\[2.24 \cdot 102 = 228.48\]
Ответ: на катоде образовалось около 228.48 граммов \(RbOH\) в результате электролиза раствора сульфата рубидия.
Знаешь ответ?