Каковы электронные уравнения процессов, происходящих на аноде и на катоде при электролизе раствора CuSO4, если

  • 29
Каковы электронные уравнения процессов, происходящих на аноде и на катоде при электролизе раствора CuSO4, если выделилось 168 см3 газа (н.у.)? Какова масса меди, которая выделилась на катоде?
Krasavchik
55
Для решения данной задачи, необходимо знать, как происходит электролиз растворов и уметь составлять электронные уравнения.

Электролиз — это процесс разложения сложного вещества на ионы при прохождении электрического тока через раствор или плавящуюся смесь. Под действием электрического тока, положительно заряженные ионы перемещаются к отрицательному электроду - катоду, а отрицательно заряженные ионы перемещаются к положительному электроду - аноду.

В случае электролиза раствора СuSO4, мы имеем следующие процессы на аноде и катоде:

На аноде происходит окисление. В данном случае ион Cu2+ окисляется до нейтрального металлического состояния и выделяется кислород:
2Cu2+(aq)2Cu(s)+O2(g)

На катоде происходит восстановление. В данном случае вода (в растворе) восстанавливается до молекулы водорода:
2H2O(l)+2eH2(g)+2OH(aq)

Теперь для того, чтобы определить массу меди, выделившейся на катоде, необходимо знать количество электричества, протекшее через раствор. Количество электричества можно определить по формуле:
Q=It,
где Q - количество электричества (заряд), I - сила тока, t - время.

Из условия задачи нам дан объем выделившегося газа (в нормальных условиях), но никакая единица времени не указана. Поэтому, нам необходимо знать условия проведения электролиза (ток, время).

Допустим, что электролиз проводился протяженностью в 1 час (3600 секунд) при токе 0.5 А.

Теперь, используя формулу фара:
1F=96000Кл/моль,
можно рассчитать количество вещества меди, которое образовалось на катоде при данном электролизе. Для этого мы должны найти количество электрона, протекшее через электролит по формуле:
n=Q2F

Зная количество электрона, можно рассчитать количество вещества меди через уравнение:
n(Cu)=nM(Cu)
где n(Cu) - количество вещества меди, M(Cu) - молярная масса меди.

Таким образом, мы получим количество вещества меди, выделившейся на катоде. Далее, можно найти массу меди, используя формулу:
m=nM,
где m - масса меди.

Обратите внимание, что решение данной задачи возможно только при наличии определенных данных: тока и времени проведения электролиза, а также других значений, не указанных в условии задачи. Предоставленные мною значения (ток 0.5 А и время 3600 секунд) являются чисто условными и могут отличаться в реальной задаче.