Електролиз кезінде мырыш сульфатының ерітіндісі катодта 13 г металды + электрод мазасына бөледі. Өнімнің 85%-ті құраса

Андрей

15

Хорошо, давайте решим эту задачу поэтапно.

1. Первым шагом нам нужно определить химическую реакцию, которая происходит в процессе электролиза раствора сульфата. В данной задаче мы имеем анод и катод (электроды) и раствор сульфата. Катод — это электрод, на котором происходит восстановление вещества, а анод — это электрод, на котором происходит окисление вещества. В нашем случае, веществом, подвергающимся восстановлению на катоде, является металл, а на аноде происходит окисление воды.

2. Теперь мы знаем, что на катоде металл восстанавливается. Поскольку в условии задачи сказано, что 13 граммов металла восстановилось на катоде, мы можем записать химическую реакцию:
\[2H_2O + 2e^- \rightarrow H_2 + 2OH^-\]
В данном уравнении восстановления мы видим, что каждый электрон соответствует образованию одной молекулы водорода.

3. Теперь можно рассчитать количество образовавшегося водорода на катоде. Сначала найдем количество молекул водорода, используя стехиометрический коэффициент 2 перед H2:
\(\frac{13\ г}{2\ g/mol} = 6.5\ mol\ H_2\)

4. Теперь, используя формулу Avogadro (число Авогадро), можно рассчитать количество молекул водорода:
\(6.5\ mol\ H_2 \times 6.022 \times 10^{23}\ molecules/mol = 3.913 \times 10^{24}\ molecules\ H_2\)

5. Наконец, рассмотрим анод. По определению анода при электролизе раствора воды происходит окисление воды. Молекулярное уравнение этой реакции выглядит следующим образом:
\[2H_2O \rightarrow O_2 + 4H^+ + 4e^-\]
Мы видим, что 4 электрона соответствуют образованию одной молекулы кислорода.

6. Теперь мы можем рассчитать количество образовавшегося кислорода на аноде. Сначала найдем количество молекул кислорода, используя количество электронов:
\(\frac{4}{2} \cdot 6.5\ mol\ H_2 \times 6.022 \times 10^{23}\ molecules/mol = 1.956 \times 10^{24}\ molecules\ O_2\)

Итак, в результате электролиза раствора сульфата, при котором 13 граммов металла осаждается на катоде, образуется около \(3.913 \times 10^{24}\) молекул водорода на катоде и около \(1.956 \times 10^{24}\) молекул кислорода на аноде.