Сквозь раствор сульфата металла (II) пропустили 400 количества электричества. При этом на катоде было образовано 0,196

Данная задача связана с электрохимией и электролизом.

Для определения металла, образовавшегося на катоде, нужно воспользоваться данными о массе и количестве пропущенного электричества. Давайте рассмотрим пошаговое решение задачи.

1. Рассчитаем количество вещества металла, образовавшегося на катоде. Для этого воспользуемся формулой:

\[
n = \frac{m}{M}
\]

где \(n\) - количество вещества (в молях), \(m\) - масса вещества (в граммах), \(M\) - молярная масса вещества (в г/моль).

В данном случае, масса металла равна 0,196 г, поэтому:

\[
n = \frac{0,196}{M}
\]

2. Для определения металла нам необходимо знать молярную массу сульфата металла (II), поэтому найдем ее. Воспользуемся периодической таблицей элементов и составом сульфата металла (II).

3. Произведем расчет молярной массы сульфата металла (II). Предположим, что металл образовался на основе иона металла (II), тогда сульфат металла (II) образуется из иона металла (II) и иона сульфата. Молярная масса сульфата металла (II) равна сумме масс металла (М) и массы сульфатного радикала (SО₄):

\[
M_{\text{сульфата}} = M_{\text{металла}} + M_{\text{SО₄}}
\]

4. Рассчитаем молярную массу сульфата металла. Например, если металлом является медь (Cu), тогда молярная масса сульфата меди (II) будет:

\[
M_{\text{CuSO₄}} = 63,55 + 32,07 + 4 \times 16 = 159,55 \, \text{г/моль}
\]

5. Подставим значение молярной массы сульфата металла (II) в первое уравнение:

\[
n = \frac{0,196}{159,55}
\]

6. По условию задачи, на катоде образовалось 0,196 грамма металла при использовании 400 количества электричества. Количество вещества можно найти по формуле:

\[
n = \frac{q}{F}
\]

где \(q\) - количество электричества (в количестве электронов), \(F\) - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль).

Теперь рассчитаем количество вещества металла:

\[
\frac{0,196}{159,55} = \frac{400}{96 485}
\]

7. Далее, сравниваем эти значения и определяем, к какому металлу относится данный металл. Если число, полученное слева, округлить до целого числа, то получим количество молей металла. Сравниваем его с числом, полученным справа, и определяем соответствие с периодической системой.

8. После определения металла на катоде можно составить уравнения реакций, происходящих на электродах:

а) Для графитовых электродов:
На аноде происходит окисление сульфата (SO₄²⁻) с образованием свободного кислорода (O₂):

\[
2\text{SO₄²⁻} \rightarrow 2\text{SO₃²⁻} + O₂ + 4e^-
\]

На катоде происходит восстановление металла (M):

\[
M^{2+} + 2e^- \rightarrow M
\]

б) Для металлических электродов:
Обменная реакция отсутствует, так как металл находится на катоде без его окисления или восстановления.

Я могу помочь вам с другими задачами или уточнить некоторые моменты, если есть необходимость.