ПРИМЕР 2. Составьте схему электролиза водного раствора MgCl2, вычислите объем выделившегося на аноде газа, если на катоде выделилось 4,48 дм3 Н2(н.у.)

Составьте схему электролиза водного раствора MgCl₂, вычислите объем выделившегося на аноде газа, если на катоде выделилось 4,48 дм³ Н ₂ (н.у.)

РЕШЕНИЕ

В водном растворе MgCl₂ диссоциирует по схеме

MgCl₂ –> Мg²⁺ +2Сl^-.

При электролизе на катоде легче восстанавливаетсяводород (см. приложение, табл.7), а на аноде - окисляется хлор(см. приложение, табл.8)

Катод(-): Mg²⁺,Н₂О

2Н₂О +2 = H₂ +2OH^- 1; восстановление

Анод (+): Сl^-. Н₂O

2Сl^- -2 = 2Сl₂ 1; окисление

_____________________________________________

Суммарный процесс: MgСl₂ + 2Н₂О–>H₂ +Mg(OH)₂ + Сl₂

На электродах выделяется одинаковое количество вещества эквивалента, т.е. n_эк(Н₂) = n_эк(Сl₂);

n_эк(Н₂)=V₀(H₂)/ V_эк(H₂ )= 4,48/11,2 = 0,4 моль = n_эк(Cl₂);

(V_эк(H₂ )= 22,4/2=11,2 дм³/моль).

Зная (V_эк(Cl₂) = 22,4/2= 11,2 дм³), рассчитаем объем хлора: V_o(Cl₂) = n_эк(Cl₂)·V_эк(Cl₂) = 0,4·11,2 = 4,48 дм³.

ПРИМЕР 3

При электролизе раствора Pb (N0₃)₂ током силой 4 А в течение 1 ч на катоде выделилось 13,22 г свинца. Определите выход по току.

РЕШЕНИЕ

Выходом по току (ВТ) называют отношение массы реально выделенного на электроде вещества к теоретической, выражают его обычно в процентах

BТ= m_(факт)·100/m_(теор)

m_(теор) (Pb)=М_эк(Pb)·I·t/F

М_эк(Pb)=207,19/2=103,59 г/моль.

m_(теор)(Pb)= 103,59·4·60/96500=15,45 г.

ВТ= 13,22·100/15,45=85,6%