Chemia Fizyczna, ćwiczenia rachunkowe
Chemia, semestr IV

(6) Elektroliza. Prawa Faradaya. Wyznaczanie liczb przenoszenia metodą Hittorfa

1.

Jak długo musi przepływać prąd o natężeniu 20 A przez wodny roztwór KCl w temp. 70

o

C,

aby otrzymać 1 kg KClO

3

? Załóż wydajność prądową procesu 100%.

2.

Jak długo musi przepływać prąd o natężeniu 4 A przez wodny roztwór NiSO

4

, aby przedmiot

o powierzchni 400 cm

2

pokryć warstewką niklu o grubości 2

.

10

-3

mm? Załóż d(Ni) = 8,9 g

.

cm

-3

.

3.

Prąd elektryczny przepływa przez dwa kulometry włączone szeregowo w obwód. Elektrody

w obu kulometrach są platynowe. Pierwszy kulometr zawiera wodny roztwór azotanu nieznanego

metalu. Drugi kulometr zawiera wodny roztwór H

2

SO

4

. Po upływie pewnego czasu na katodzie

pierwszego kulometru wydzieliło się 0,675 g metalu, a na katodzie drugiego kulometru wydzieliło

się 73,1 cm

3

H

2

w temperaturze 16

o

C pod ciśnieniem 770 mm Hg. Oblicz równoważnik

elektrochemiczny metalu.

4.

Przez wodny roztwór 0,05 M KOH przepłynął prąd, wskutek czego w kulometrze miedzianym

wydzieliło się 31,8 mg miedzi. Roztwór z przestrzeni katodowej ważył 80 g, a miareczkując go

stwierdzono, że był on 0,0532 N. Oblicz liczbę przenoszenia jonów potasowych.

5.

W aparacie Hittorfa posiadającym srebrną katodę i kadmową anodę poddano elektrolizie

0,8964 m roztwór CdI

2

. W czasie elektrolizy w szeregowo włączonym kulometrze srebrnym

wydzieliło się 1,3424 g srebra. Roztwór anodowy o wadze 34,1876 g poddano analizie wagowej

strącając 13,444 g jodku srebrowego. Oblicz liczbę przenoszenia jonów kadmowych i jodkowych

oraz skomentuj otrzymany wynik. Przyjmij M(AgI) = 234,80 g

.

mol

-1

, M(CdI

2

) = 366,25 g

.

mol

-1

.

6.

Przed elektrolizą przestrzeń anodowa aparatu Hittorfa zawierała 0,1473 mval CuSO

4

w 1 g H

2

O.

Przez aparat przepuszczono ładunek 1,372

.

10

-3

F. Liczba przenoszenia jonu Cu

2+

wynosi 0,366.

Oblicz końcowe stężenie Cu w przestrzeni anodowej zawierającej 28 g H

2

O dla przypadku:

(a) anody platynowej, (b) anody miedzianej.