Какие продукты выделяются на электроде-катоде и электроде-аноде при проведении электролиза 416 г 5% раствора хлорида

Tarantul_8992

25

Чтобы ответить на этот вопрос, нам потребуется знать, как происходит электролиз и какие реакции происходят на электродах. Да дам и подробное пошаговое решение, чтобы ответ был максимально понятен.

1. Вначале давайте определим состав раствора хлорида бария. Если у нас есть 416 грамм 5% раствора, то это означает, что в 100 мл раствора содержится 5 грамм хлорида бария. Так как у нас имеется 416 грамм раствора, то нам нужно вычислить количество хлорида бария в растворе.

Вычисление количества хлорида бария:
Масса хлорида бария = масса раствора * концентрация = 416 г * 5% = 20,8 г.

Таким образом, в нашем растворе содержится 20,8 г хлорида бария.

2. Теперь нужно понять, какие продукты образуются на электродах при проведении электролиза. При электролизе растворов, вода подвергается разложению на газы на электродах. У электрода, соединенного с положительным выводом и называемого анодом, образуются газы кислорода или простейшие оксиды, если присутствуют. У электрода, соединенного с отрицательным выводом и называемого катодом, образуется гидроген и металлизированные ионы.

3. В данной задаче, раствор хлорида бария содержит ионы хлора и ионы бария. Когда электролиз проводится, ионы хлора приводят к образованию хлора (Cl2) на аноде, а ионы бария приводят к образованию бария (Ba) и выделению водорода (H2) на катоде.

Таким образом, при электролизе раствора хлорида бария образуются хлор (Cl2) на аноде и барий (Ba) и водород (H2) на катоде.

4. Теперь мы можем рассчитать объем этих продуктов. Чтобы это сделать, нам нужно знать соотношение между объемом газа и количеством вещества, выраженным в единицах молей.

Согласно пропорциям идеального газа, 1 моль газа занимает объем 22,4 литра при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферном давлении).

5. Чтобы рассчитать объем газов, нам сначала нужно определить количество вещества, выделяющееся на электродах. Для этого давайте воспользуемся химическими уравнениями реакций.

На аноде происходит следующая реакция: 2Cl- -> Cl2 + 2e-
На катоде происходит следующая реакция: Ba2+ + 2e- -> Ba

Теперь, зная количество вещества ионообмена на аноде и катоде, мы можем рассчитать количество вещества, выделяющегося на электродах.

Количество вещества хлора на аноде:
Масса хлора = масса хлорида * коэффициент превращения (это коэффициент перед Cl2 в уравнении реакции) = 20,8 г * 1/2 = 10,4 г.
Количество вещества хлора = масса хлора / молярная масса хлора (которая равна 35,45 г/моль) = 10,4 г / 35,45 г/моль = 0,293 моль.

Количество вещества бария на катоде:
Количество вещества бария = количество вещества ионов бария = количество вещества ионов бария = масса хлорида бария/молярная масса бария = 20,8 г/ (137,33 г/моль) = 0,151 моль.

Теперь, зная количество вещества, мы можем рассчитать объем этих продуктов.

Объем хлора:
Объем хлора = количество вещества хлора * молярный объем = 0,293 моль * 22,4 л/моль = 6,57 литра.

Объем бария:
Объем бария = количество вещества бария * молярный объем = 0,151 моль * 22,4 л/моль = 3,38 литра.

Объем водорода:
В данной задаче объем водорода, выделяющегося на катоде, зависит от количества вещества бария, так как количество водорода в два раза больше, чем у бария в реакции на катоде. Поэтому объем водорода будет равен удвоенному объему бария.

Объем водорода = 2 * объем бария = 2 * 3,38 литра = 6,76 литра.

Таким образом, при электролизе 416 г 5% раствора хлорида бария образуется 6,57 литров хлора (Cl2) на аноде, 3,38 литра бария (Ba) и 6,76 литра водорода (H2) на катоде. Это объемы продуктов, которые будут выделены при проведении электролиза данного раствора.