Натрий хлоридінің электролизі кезінде, анодта 2,24 литр (условияланған) клор шықты. Кышты натрий гидроксидінің массасын

У нас есть задача, в которой нам нужно рассчитать массу гидроксида натрия, образовавшегося в результате электролиза хлорида натрия.

Для решения этой задачи необходимо знать законы электролиза Фарадея. По этим законам, при электролизе вещества масса, которая образуется или расходуется на электродах, пропорциональна количеству электричества, просочившегося через электролит.

Итак, поступим пошагово:

Шаг 1: Определение количества электричества, просочившегося через электролит.

Мы знаем, что объемный поток хлора на аноде составляет 2,24 литра. Поскольку этот объем составляет газ при нормальных условиях, мы можем использовать закон Шарля, чтобы связать его с количеством вещества. По закону Шарля, объем газа при постоянном давлении и постоянной температуре пропорционален количеству вещества.

Предположим, что при нормальных условиях количество газа равно \(n\) моль. Тогда по закону Шарля:

\[\frac{{V_1}}{{n_1}} = \frac{{V_2}}{{n_2}}\]

Где \(V_1 = 2,24\) литра (объем газа), \(n_1\) - неизвестное количество вещества (моль), \(V_2\) - стандартный объем газа (\(22,4\) литра для 1 моля газа), \(n_2 = 1\) моль.

Подставляя значения, получаем:

\[\frac{{2,24}}{{n_1}} = \frac{{22,4}}{{1}}\]

Отсюда найдем \(n_1\):

\[{n_1} = \frac{{2,24}}{{22,4}} \approx 0,1 \, \text{моль}\]

Таким образом, мы выяснили, что количество хлора, выделившегося на аноде, равно количество вещества 0,1 моль.

Шаг 2: Расчет количества гидроксида натрия.

Поскольку мы знаем, что хлор выделился на аноде, это означает, что на катоде образовался натрий (Na). Следовательно, разница в атомарных массах на аноде и катоде должна составлять массу гидроксида натрия (NaOH).

Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) равна сумме атомарных масс натрия (Na), кислорода (O) и водорода (H), то есть:

Масса \(m\) гидроксида натрия равна \(m = M \cdot n\), где \(M\) - молярная масса, которую мы считаем, \(n\) - количество вещества.

Молярные массы элементов:
Атомарная масса натрия (Na) = 23 г/моль
Атомарная масса кислорода (O) = 16 г/моль
Атомарная масса водорода (H) = 1 г/моль

Следовательно, молярная масса гидроксида натрия (NaOH) равна:

\(M = 23 + 16 + 1 = 40\) г/моль

Теперь мы можем рассчитать массу гидроксида натрия:

\(m = 40 \cdot 0,1 = 4\) г

Таким образом, масса гидроксида натрия равна 4 г.

Надеюсь, это разъяснило задачу и помогло понять решение. Если у вас остались вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать.