. Які покази амперметра, Увімкненого ванною, ванною, якщо протягом 20 хв на катоді електролітичною виділяється 0,54 г хрому? 10
Ответы
Для вирішення цього завдання необхідно знати склад електроліту, що використовується в даному електролізері. Припустимо, що електролітом є розчин хромової кислоти (CrO3) у сульфатній кислоті (H2SO4). В такому разі можна скористатися рівняннями реакцій, що відбуваються на аноді та катоді.На аноді відбувається окиснення йонів сульфату до пероксодисульфату:
2H2O → O2 + 4H+ + 4e-
На катоді відбувається зменшення йонів хрому до металічного хрому:
Cr3+ + 3e- → CrЗа
законом Фарадея, кількість речовини, виділеної на катоді, пропорційна кількості електричного заряду, що пройшов через електроліт. Формула для обчислення кількості речовини, що виділяється на катоді:
m = (I * t * M) / (n * F)
де:
m - маса речовини, що виділилася на катоді (у грамах)
I - струм, який протікає через електроліт (у амперах)
t - час, протягом якого протікає електроліз (у секундах)
M - молярна маса речовини, що виділяється на катоді (у грамах на моль)
n - кількість електронів, які бере участь у реакції на катоді
F - стала Фарадея (96 485 Кл/моль)
Молярна маса хрому (Cr) дорівнює 52 г/моль.
У реакції на катоді бере участь 3 електрони,
тому n = 3
Замінивши в формулі відомі значення, отримуємо:0,54 г = (I * 20 * 52) / (3 * 96485)
Розв'язуючи це рівняння відносно струму I, маємо:
I = 0,54