Какое количество водорода будет сформировано при электролизе 331,7 миллиардов 20%-ного раствора KCL (с плотностью 1,125

Аделина

51

Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые основные знания из химии и математики. Давайте рассмотрим каждый шаг в деталях.

1. Найдем массу KCl в растворе.
Для этого нам понадобится знать объем раствора и его плотность. У нас имеется плотность раствора, равная 1,125 г/см3. Предположим, что объем раствора равен V см3. Тогда массу KCl (m) в растворе можно найти, используя формулу массы: m = плотность × объем. Заменив значения в формуле, получим: m = 1,125 г/см3 × V см3.

2. Найдем количество KCl в растворе.
Для этого мы будем использовать молярную массу KCl (М = 74,55 г/моль). Количество KCl (n) в молях можно рассчитать, разделив массу KCl на его молярную массу: n = m/M. Подставив значения, получим: n = (1,125 г/см3 × V см3) / 74,55 г/моль.

3. Найдем количество катионов K+ и анионов Cl- в KCl.
Для каждого иона количество будет равно половине общего количества KCl-молекул. Таким образом, количество катионов K+ (nK+) и анионов Cl- (nCl-) можно найти, разделив общее количество KCl (n) на 2: nK+ = nCl- = n/2.

4. Найдем количество молей водорода (H2), сформированного при электролизе.
По закону Faraday первое правило говорит о том, что количество вещества, осажденного или образованного в электролизе, пропорционально количеству прошедших через электролит электрических мощностей. В случае водорода, каждый моль водорода образуется при прохождении через электролит тока силой 2F (Фарадея, равной 96485 Кл/моль). Таким образом, количество молей водорода можно рассчитать, используя формулу: nH2 = 2F × q / (96500 Кл/моль), где q - количество прошедшего через электролит заряда в Кл.

5. Приведем все к необходимым единицам измерения и рассчитаем количество водорода.
У нас дано количество прошедшего заряда, равное 331,7 миллиардов (331,7×10^9) ионов в присутствии KCl. Чтобы получить количество заряда в Кл, мы должны умножить количество ионов на заряд элементарного электричества (е = 1,6×10^-19 Кл). Затем мы можем подставить это значение в формулу, чтобы рассчитать количество молей водорода (nH2) и умножить его на молярную массу водорода (МН2 = 2 г/моль), чтобы найти массу водорода.

Это подробное решение позволяет нам учесть все параметры задачи и получить точный ответ.