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:

$$\frac{0,196}{159,55}=\frac{400}{96485}$$

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):

$$2\text{SO₄²⁻}\to 2\text{SO₃²⁻}+O₂+4e^{-}$$

На катоде происходит восстановление металла (M):

$$M^{2+}+2e^{-}\to M$$

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.