Какой объём 10%-ного раствора Na2CO3 с плотностью ( p=1,10 г/мл) потребуется для приготовления 500 мл его раствора с молярной концентрацией эквивалента 1 моль-экв/л решить задачу подробно ( с объяснением

Дано:

CdCl₂ (раствор)

t = 20 мин. = 1200 сек

I = 2 А

η = 100%

Найти:

m(Cd) - ?        V(Cl₂) - ?

1) Для начала мы запишем электролиз раствора хлорида кадмия (II):

CdCl₂(раствор) → Cd²⁺ + 2Cl⁻

                            Катод   Анод

K⁻ : Cd²⁺ + 2e⁻ → Cd⁰   | 2 |    | 1 | - окислитель - восстановитель
                                     |    | 2 |   |
A⁺ : 2Cl⁻ - 2e⁻ → Cl₂⁰↑  | 2 |    | 1 | - восстановитель - окисление

Cd²⁺ + 2e⁻ + 2Cl⁻ - 2e⁻ → Cd⁰ + Cl₂⁰

Cd²⁺ + 2Cl⁻ → Cd⁰ + Cl₂⁰

CdCl₂(раствор) (эл. ток.) → Cd + Cl₂↑

2) Далее находим массу вещества полученного на катоде при 2-го закона Фарадея:

m(Cd) = (M(Cd) × I × t)/(n × F) × η = (112 гр/моль × 2 А × 1200 сек) / (2 × 96500 Кл/моль) × 100% = (56 гр/моль × 2 Кл/сек × 1200 сек) / (96500 Кл/моль) × 1 = (56 гр/моль × 2400 Кл) / (96500 Кл/моль) × 1 ≈ 56 гр/моль × 0,025 моль × 1 ≈ 1,4 гр

3) Теперь находим объем газа выделившегося на аноде:

V(Cl₂) = (Vm(Cl₂) × I × t) / (n × F) × η = (22,4 л/моль × 2 А × 1200 сек) / (2 × 96500 Кл/моль) × 100% = (11,2 л/моль × 2 Кл/сек × 1200 сек) / (96500 Кл/моль) × 1 = (11,2 л/моль × 2400 Кл) / (96500 Кл/моль) × 1 ≈ 11,2 л/моль × 0,025 моль × 1 ≈ 0,28 л

4) Вещество будет выделяться на электродах при замене инертного анода на металлический - это кадмий, так как на катоде будет восстанавливаться кадмием, анод будет растворяться:

A⁺ : Cd⁰ - 2e⁻ → Cd²⁺

ответ: m(Cd) = 1,4 гр ; V(Cl₂) = 0,28 л

Решено от :