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

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:
\[2Cu^{2+}(aq) \rightarrow 2Cu(s) + O_{2}(g)\]

На катоде происходит восстановление. В данном случае вода (в растворе) восстанавливается до молекулы водорода:
\[2H_{2}O(l) + 2e^{-} \rightarrow H_{2}(g) + 2OH^{-}(aq)\]

Теперь для того, чтобы определить массу меди, выделившейся на катоде, необходимо знать количество электричества, протекшее через раствор. Количество электричества можно определить по формуле:
\[Q = I \cdot t\],
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:
\[1F = 96000 \, Кл/моль\],
можно рассчитать количество вещества меди, которое образовалось на катоде при данном электролизе. Для этого мы должны найти количество электрона, протекшее через электролит по формуле:
\[n = \frac{Q}{2F}\]

Зная количество электрона, можно рассчитать количество вещества меди через уравнение:
\[n(Cu) = n \cdot M(Cu)\]
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:
\[m = n \cdot M\],
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.