Roztwór wodny zawierający 1 mol Cu(NO3)2 i 1 mol AgNO3 poddano elektrolizie na elektrodach platynowych przepuszczając ładunek 1,5 F. Oblicz zmianę masy katody.



Odpowiedź :

Basia

Odpowiedź:

Wyjaśnienie:

Dane:                                                                    Szukane:

q=1,5F                                                   ile wydzieliło się na katodzie

1 mol substancji

I prawo Faraday’a

Masa substancji wydzielonej na elektrodach podczas elektrolizy jest proporcjonalna do natężenia prądu i czasu trwania elektrolizy:

m = k* I * t

m – masa wydzielonej substancji [g]

I – natężenie prądu [A]

t – czas trwania elektrolizy [s]

q - ładunek [C]

k – współczynnik proporcjonalności, zwany równoważnikiem elektrochemicznym

k = M/(z*F)

M – masa molowa

z – ładunek jonu

F - stała Faradaya [kulomb/mol] (oznacza całkowity ładunek elektryczny jednego mola elektronów)

F =  96 500 C/mol.

Rozwiązanie:

  • Srebro
  • Ag⁺ + e = Ag⁰  z = 1,  do wydzielenia 1 mola srebra potrzebny jest ładunek = 1F

W roztworze znajduje się 1 mol jonów Ag⁺, które  wydzielają się całkowicie na katodzie, M Ag = 108g/mol, czyli masa Ag = 108g

  • Miedź:

Cu²⁺ + 2e = Cu⁰, z = 2,  do wydzielenia 1 mola miedzi potrzebny jest ładunek = 2F

1,5F - 1F = 0,5 F  -  ładunek zużyty na wydzielenie miedzi:

M Cu = 64g/mol

  • Obliczmy ile moli miedzi wydzieliło się:

0,5F...................x moli

2F.......................1 mol

     x= 0,25 mola Cu

  • Ile to gramów:

1 mol Cu...................64g

0,25 mola Cu..........xg

        x = 16g Cu

Odp. Na katodzie wydzieliło się 108g srebra i 16g miedzi.