Подготовьте диаграммы электролиза растворов Zn(NO3)2, происходящих на угольном и растворимом анодах из цинка

Андреевич

43

Для начала рассмотрим электролиз раствора Zn(NO3)2 на угольном и растворимом анодах из цинка.

### Электролиз раствора Zn(NO3)2 на угольном аноде:

На угольном аноде происходит окисление ионов нитратного цинка (Zn(NO3)2) с образованием кислорода. Уравнение реакции:

\[2NO3^- \rightarrow O2 + 4e^-\]

### Электролиз раствора Zn(NO3)2 на растворимом аноде из цинка:

На растворимом аноде из цинка происходит окисление цинка с образованием ионов цинка Zn(II) и электронов. Уравнение реакции:

\[Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-\]

### Отличие между ними:

Основное отличие между электролизом на угольном и растворимом анодах состоит в том, что в первом случае (угольный анод) происходит окисление ионов электролита, в то время как во втором случае (растворимый анод) окисляется сам металл.

### Расчет объема образовавшегося газа на катоде:

Для рассчета объема газа на катоде воспользуемся законом Фаредея.

Закон Фаредея: \(Q = It\), где \(Q\) - количество заряда, \(I\) - сила тока, \(t\) - время.

Молярная масса \(O_2 = 32 \, г/моль\), следовательно, на образование \(1 \, моль\) \(O_2\) необходимо \(4F\) заряда.

Тогда объем \(O_2\) можно найти выразив его через количество заряда: \(V = \frac{Q}{4F} \cdot 22.4 \, л/моль\), где \(22.4 \, л/моль\) - мольный объем газа при н.у.

Подставляя данные: \(Q = 50 \, А * 10 \, мин * 60 \, с/мин = 30000 \, Кл\), \(F = 96500 \, Кл/моль\).

Теперь подставим все в формулу и рассчитаем объем \(O_2\):

\[V = \frac{30000}{4 * 96500} * 22.4 = 1.47 \, л\]

Поэтому, при пропускании тока 50 ампер в течение 10 минут через раствор Zn(NO3)2 образуется приблизительно 1.47 литра \(O_2\) газа на катоде.