1. Какой объем газа (при нормальных условиях) освободится на аноде при электролизе раствора хлорида калия, если

Сказочный_Факир

26

1. Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать законы электролиза Фарадея. Один из этих законов утверждает, что количество вещества, выделившегося на электроде, пропорционально количеству электричества, прошедшего через электролизер.

Для начала, нам нужно найти количество заряда, прошедшего через катод. По задаче, на катоде выделяется 11,7 г металла. Найдем массу электрона, чтобы потом найти количество электронов, прошедших через катод. Масса электрона составляет приблизительно \(9.10938356 \times 10^{-31}\) кг.

Теперь найдем количество электронов, прошедших через катод. Для этого, разделим массу металла на массу электрона:

\[n_{e-} = \frac{{m_{\text{металла}}}}{{m_{e-}}}\]

\[n_{e-} = \frac{{11,7 \, \text{г}}}{{9.10938356 \times 10^{-31} \, \text{кг}}}\]

Теперь нам нужно выразить количество электричества в количестве заряда, используя количество электронов (элементарного заряда составляющего 1.6 x 10^(-19) Кл):

\[Q = n_{e-} \cdot e\]

Теперь мы можем использовать эту информацию, чтобы найти объем газа (при нормальных условиях), выделившегося на аноде. Для этого нужно знать химическое уравнение, описывающее процесс электролиза раствора хлорида калия. Допустим, что процесс идет по уравнению:

\[2KCl \rightarrow 2K^+ + Cl_2\]

Зная количество заряда (Q) и стехиометрию реакции, мы можем найти количество вещества (n) газа, выделившегося на аноде:

\[n_{\text{газа}} = \frac{{Q}}{{2 \cdot e}}\]

Наконец, мы можем использовать найденное количество вещества, чтобы найти его объем по уравнению состояния газа:

\[V = n_{\text{газа}} \cdot V_{\text{молярный}}\]

Где \(V_{\text{молярный}}\) - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).

2. Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать законы электролиза Фарадея. Закон гласит, что количество вещества, выделившегося на электродах, пропорционально количеству электричества, прошедшего через электролизер.

Итак, для начала, нам нужно найти количество заряда, прошедшего через катод. По задаче, на катоде выделяется 8 г вещества. Нам нужно преобразовать это в количество единиц вещества (моль), чтобы найти количество электронов, прошедших через катод.

Для начала, мы должны найти молярную массу вещества (медионитра). Пусть молярная масса медионитра будет равна М г/моль.

Теперь используем уравнение \(n = \frac{m}{M}\), чтобы найти количество вещества:

\[n = \frac{8 \, г}{М \, г/моль}\]

Теперь найдем количество электронов, прошедших через катод. Для этого, умножим количество вещества на число молекул в 1 моле. Предположим, что процесс электролиза нитрата меди происходит по уравнению:

\[Cu(NO_3)_2 \rightarrow Cu + 2NO_3^-\]

Соответственно, стехиометрическое отношение между электричеством и количеством вещества составляет: 2 моль электронов на 1 моль вещества.

\[n_{e-} = 2n\]

Для одного моля электронов элеметарный заряд составляет \(1.6 \times 10^{-19} \, Кл\), соответственно, количество заряда будет:

\[Q = n_{e-} \cdot e\]

Теперь, используя количество заряда (Q) и стехиометрию реакции, мы можем найти количество азотной кислоты, образующейся в растворе:

\[n_{\text{азотной кислоты}} = \frac{Q}{e}\]

Наконец, для того чтобы найти массу азотной кислоты, мы можем умножить количество азотной кислоты на молярную массу \(M_{\text{азотной кислоты}}\) (г/моль).

\[m_{\text{азотной кислоты}} = n_{\text{азотной кислоты}} \cdot M_{\text{азотной кислоты}}\]

Надеюсь, это пошаговое решение поможет вам понять, как решить данный тип задач.