В какое время проводился электролиз электролита I (А) с силой тока t (час)? Запишите диссоциацию электролита. Запишите реакции, происходящие на электродах. Рассчитайте массы всех веществ, выделяющихся на электродах. Определите объем газов, образующихся при электролизе в случае, если они выделяются в разделенной форме. Au(NO3)3 I, A - 4.2 t, сағ. - 1.1 русс.
Zhanna
Для решения данной задачи по электролизу электролита I (А) с силой тока t (час) необходимо выполнить несколько шагов.
1. Запишем диссоциацию электролита:
\[Au(NO_3)_3 \rightarrow Au^{3+} + 3NO_3^-\]
2. Запишем реакции, происходящие на электродах.
На аноде (положительный электрод) происходит окисление:
\[2Au^{3+} + 6e^- \rightarrow 2Au\]
На катоде (отрицательный электрод) происходит восстановление:
\[3H_2O + 6e^- \rightarrow 3H_2 + 6OH^-\]
Таким образом, на аноде происходит получение золота, а на катоде выделяется водород.
3. Рассчитаем массы всех веществ, выделяющихся на электродах.
Масса выделяющегося золота на аноде:
Для вычисления массы используем формулу: масса = количество вещества x молярная масса
Количество вещества золота:
\[n_{Au} = \frac{I \cdot t}{F}\]
где I - сила тока, t - время проведения электролиза, F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
Молярная масса золота (Au) составляет 196,97 г/моль.
\[m_{Au} = n_{Au} \cdot M_{Au}\]
Масса выделяющегося водорода на катоде:
Количество вещества водорода:
\[n_{H_2} = \frac{I \cdot t}{2F}\]
Молярная масса водорода (H2) составляет 2 г/моль.
\[m_{H_2} = n_{H_2} \cdot M_{H_2}\]
4. Определим объем газов, образующихся при электролизе в случае, если они выделяются в разделенной форме.
Объем водорода (H2):
\[V_{H_2} = \frac{m_{H_2} \cdot RT}{P}\]
где R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль∙К)), T - температура (в Кельвинах), P - давление газа (в Паскалях).
Объем кислорода (O2):
\[V_{O_2} = \frac{m_{H_2} \cdot RT}{2P}\]
При электролизе вода диссоциирует пополам, поэтому водорода и кислорода образуется в отношении 2:1.
Итак, чтобы получить общий объем этих газов:
\[V_{\text{общий}} = V_{H_2} + V_{O_2}\]
Таким образом, проведя все вычисления, вы сможете получить необходимые значения массы выделяющихся веществ на электродах и объем газов, образующихся при электролизе в разделенной форме. На каждом шаге старайтесь понятно пояснять, какими формулами и расчетами вы пользуетесь, чтобы ответ был понятен школьнику.
1. Запишем диссоциацию электролита:
\[Au(NO_3)_3 \rightarrow Au^{3+} + 3NO_3^-\]
2. Запишем реакции, происходящие на электродах.
На аноде (положительный электрод) происходит окисление:
\[2Au^{3+} + 6e^- \rightarrow 2Au\]
На катоде (отрицательный электрод) происходит восстановление:
\[3H_2O + 6e^- \rightarrow 3H_2 + 6OH^-\]
Таким образом, на аноде происходит получение золота, а на катоде выделяется водород.
3. Рассчитаем массы всех веществ, выделяющихся на электродах.
Масса выделяющегося золота на аноде:
Для вычисления массы используем формулу: масса = количество вещества x молярная масса
Количество вещества золота:
\[n_{Au} = \frac{I \cdot t}{F}\]
где I - сила тока, t - время проведения электролиза, F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
Молярная масса золота (Au) составляет 196,97 г/моль.
\[m_{Au} = n_{Au} \cdot M_{Au}\]
Масса выделяющегося водорода на катоде:
Количество вещества водорода:
\[n_{H_2} = \frac{I \cdot t}{2F}\]
Молярная масса водорода (H2) составляет 2 г/моль.
\[m_{H_2} = n_{H_2} \cdot M_{H_2}\]
4. Определим объем газов, образующихся при электролизе в случае, если они выделяются в разделенной форме.
Объем водорода (H2):
\[V_{H_2} = \frac{m_{H_2} \cdot RT}{P}\]
где R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль∙К)), T - температура (в Кельвинах), P - давление газа (в Паскалях).
Объем кислорода (O2):
\[V_{O_2} = \frac{m_{H_2} \cdot RT}{2P}\]
При электролизе вода диссоциирует пополам, поэтому водорода и кислорода образуется в отношении 2:1.
Итак, чтобы получить общий объем этих газов:
\[V_{\text{общий}} = V_{H_2} + V_{O_2}\]
Таким образом, проведя все вычисления, вы сможете получить необходимые значения массы выделяющихся веществ на электродах и объем газов, образующихся при электролизе в разделенной форме. На каждом шаге старайтесь понятно пояснять, какими формулами и расчетами вы пользуетесь, чтобы ответ был понятен школьнику.
Знаешь ответ?