Сделайте план электролиза расплава CrCI3 и водного раствора солей Na3PO4 с использованием инертных электродов

Lazernyy_Robot

70

Для проведения электролиза расплава CrCl3 и водного раствора солей Na3PO4 с использованием инертных электродов, необходимо следовать определенному плану. Ответ будет предоставлен пошагово, чтобы легче было понять изложенные процессы.

1. Подготовка материалов:
- Получить расплав CrCl3. Кристаллический хлорид хрома(III) можно обычно получить путем реакции хлорида хрома(III) с хлоридом натрия и посредством добавления хлористого кальция.
- Подготовить водный раствор солей Na3PO4. Необходимо растворить тринатрийфосфат в дистиллированной воде до достижения требуемой концентрации.

2. Подготовка электродов:
- Использовать инертные электроды. Например, платиновые электроды, которые не участвуют в химических реакциях, обычно считаются инертными электродами.

3. Сбор и подключение оборудования:
- Подготовить две электролитические ячейки. Одну для электролиза расплава CrCl3 и другую для электролиза водного раствора Na3PO4.
- В каждую ячейку вставить по одному инертному электроду. Убедитесь, что электроды хорошо погружены в электролит и не соприкасаются друг с другом.
- Подключить электроды к источнику постоянного тока. Убедитесь, что положительный и отрицательный выводы источника подключены к соответствующим электродам.

4. Процесс электролиза:
- Электролиз расплава CrCl3:
- Включить источник постоянного тока с низким значением напряжения.
- Расплав CrCl3 будет диссоциировать на ионы Cr3+ и Cl-.
- Положительный полюс будет привлекать отрицательно заряженные хлоридные ионы (Cl-) и происходить оксидация (получение хлора). Уравнение реакции: 2Cl- -> Cl2 + 2e-
- Отрицательный полюс будет привлекать положительно заряженные ионы хрома (Cr3+) и происходить восстановление (получение металлического хрома). Уравнение реакции: Cr3+ + 3e- -> Cr
- В результате этих реакций над анодом (положительным полюсом) выделяется хлор, а над катодом (отрицательным полюсом) происходит осаждение металлического хрома.
- Размерность тока и времени электролиза помогут определить количество прошедшего заряда, которое можно использовать для определения количества продуктов электролиза.

- Электролиз водного раствора Na3PO4:
- Включить источник постоянного тока с низким значением напряжения.
- Водный раствор Na3PO4 будет диссоциировать на ионы Na+, PO4(3-) и H2O.
- Положительный полюс будет привлекать отрицательно заряженные ионы PO4(3-) и происходить оксидация (выделение кислорода). Уравнение реакции: 4(OH)- -> 2H2O + O2 + 4e-
- Отрицательный полюс будет привлекать положительно заряженные ионы натрия (Na+) и происходить восстановление (осаждение натрия на электроде). Уравнение реакции: 2Na+ + 2e- -> 2Na
- В результате этих реакций над анодом (положительным полюсом) выделяется кислород, а над катодом (отрицательным полюсом) происходит осаждение натрия.
- Размерность тока и времени электролиза помогут определить количество прошедшего заряда, которое можно использовать для определения количества продуктов электролиза.

5. Определение объема газа и массы металла:
- Для определения объема газа, выделившегося при электролизе, воспользуемся законом Фарадея. Уравнение закона Фарадея: V = (Q * M) / (n * F)
Где:
V - объем газа (в литрах),
Q - количество прошедшего заряда (в кулонах),
M - молярная масса газа (в г/моль),
n - количество электронов, участвующих в реакции,
F - постоянная Фарадея (96,485 Кл/моль).

- Для определения массы металла, осадившегося на электродах, также воспользуемся законом Фарадея. Уравнение закона Фарадея: m = (Q * M) / (n * F)
Где:
m - масса металла (в граммах).

- Подставим известные данные в уравнения и рассчитаем объем газа и массу металла.

Примечание: Для более точных расчетов, необходимо учесть эффективность электролиза и применить соответствующие коэффициенты пересчета.