W wyniku elektrolizy wodnego roztworu substancji X na katodzie i anodzie wydzieliły się gazy w stosunku objętościowym 1:1 , pH przed elektrolizą wynosiło 7 , a po elektrolizie pH7.
a) substancją X może być:
b)Jaki ładunek przepłynął przez elektrolizer jeśli wydzieliło się 448 cm3 gazów odmierzonych w warunkach normalnych ? (F=96500C)
c)wyjaśnij zmianę pH po elektrolizie.
zadanie z elektrochemii.
- Giardia Lamblia
- Posty: 3156
- Rejestracja: 26 cze 2012, o 20:19
Re: zadanie z elektrochemii.
Skoro pH wzrosło z obojętnego, to musiało dojść do powstania jonów wodorotlenkowych w wyniku redukcji wody. Skąd to wiemy? W cząsteczce wody są atomy wodoru na I stopniu utlenienia oraz tlen na -II stopniu utlenienia (i tak mu zostaje po reakcji). Jedyne co może zmienić swój stopień utlenienia to wodór (bo tlen nie zmienia, ma zostać nam w roztworze jako jon OH-) więc wydziela nam się na katodzie wodór (katoda, bo redukcja).
K(-): 2H2O + 2 e- H2↑ + 2OH-
Również informacja o pH mówi nam o tym, że najprawdopodobniej mieliśmy do czynienia z jakąś solą obojętną (pochodzącą od słabej zasady+słabego kwasu lub mocnej zasady+mocnego kwasu). Na anodzie może nam się wydzielić gaz pochodzący od reszty kwasowej (słabego lub mocnego kwasu). Pierwsze co powinno w takim wypadku wpaść na myśl to chlor.
A(+): 2Cl- Cl2↑ + 2e-
Co było więc naszym metalem pochodzącym od mocnej zasady (bo słaba odpadła, użyliśmy reszty mocnego kwasu)? Coś, co w szeregu elektrochemicznym będzie ponad glinem (bo na katodzie mogą się redukować jedynie metale będące za glinem). Na przykład sód.
a) NaCl
c) Wynika to z powyższych równań reakcji i rozważań
b) m = k * Q
Stosunek molowy wydzielanych gazów (tj. wodoru do chloru) wynosi 1:1 (po zestawieniu powyższych równań reakcji tak, żeby ładunki się zgadzały), wiec w 448cm3 było po 224cm3 wodoru i chloru. Możemy to policzyć na przykład dla chloru:
224cm3 w warunkach normalnych to 0.01 mol
0.01 mol chloru cząsteczkowego waży 0.71g
z = 2 (z równania reakcji widzimy, że na 1 mol powstającego chloru cząsteczkowego zużywane jest 2 mol elektronów)
Ładunek ten jest wspólny dla obydwu reakcji, dlatego nic więcej z nim nie robimy.
K(-): 2H2O + 2 e- H2↑ + 2OH-
Również informacja o pH mówi nam o tym, że najprawdopodobniej mieliśmy do czynienia z jakąś solą obojętną (pochodzącą od słabej zasady+słabego kwasu lub mocnej zasady+mocnego kwasu). Na anodzie może nam się wydzielić gaz pochodzący od reszty kwasowej (słabego lub mocnego kwasu). Pierwsze co powinno w takim wypadku wpaść na myśl to chlor.
A(+): 2Cl- Cl2↑ + 2e-
Co było więc naszym metalem pochodzącym od mocnej zasady (bo słaba odpadła, użyliśmy reszty mocnego kwasu)? Coś, co w szeregu elektrochemicznym będzie ponad glinem (bo na katodzie mogą się redukować jedynie metale będące za glinem). Na przykład sód.
a) NaCl
c) Wynika to z powyższych równań reakcji i rozważań
b) m = k * Q
Stosunek molowy wydzielanych gazów (tj. wodoru do chloru) wynosi 1:1 (po zestawieniu powyższych równań reakcji tak, żeby ładunki się zgadzały), wiec w 448cm3 było po 224cm3 wodoru i chloru. Możemy to policzyć na przykład dla chloru:
224cm3 w warunkach normalnych to 0.01 mol
0.01 mol chloru cząsteczkowego waży 0.71g
z = 2 (z równania reakcji widzimy, że na 1 mol powstającego chloru cząsteczkowego zużywane jest 2 mol elektronów)
Ładunek ten jest wspólny dla obydwu reakcji, dlatego nic więcej z nim nie robimy.
-
- Podobne tematy
- Odpowiedzi
- Odsłony
- Ostatni post
-
- 0 Odpowiedzi
- 1592 Odsłony
-
Ostatni post autor: dajet
11 lis 2015, o 15:57
-
- 4 Odpowiedzi
- 9404 Odsłony
-
Ostatni post autor: Nitrogenium32
1 sie 2017, o 23:29
Kto jest online
Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 6 gości