Chemiazbzad3

4. Procesy zachodzące z zewnętrznym przepływem prądu

Rozwiązanie

Dane: ra_Cu = 5 g

Szukane:

m

1 anody

W-

- ?•

m

2 anody

= 9

1    krok. Napisanie równań elektroliz, elektrolizer 1

anoda: 2 H₂0 — 0₂ + 4 H⁺ + 4 e katoda: Cu²⁺ + 2 e" —►Cu

elektrolizer 2

anoda: 2 Cl" —> Cl₂ + 2 er katoda: 2 H₂0 + 2 e" —► H₂ + 2 OH"

2    krok. Zbilansowanie ładunku przepływająeego przez oba elektrolizery. elektrolizer 1

anoda: 2 H₂0 — 0₂ + 4 H⁺ + 4 e" / • 1 katoda: Cu²⁺ + 2 e" —► Cu / • 2 anoda: 2 H₂0 — 0₂ + 4 H⁺ + 4 e" katoda: 2 Cu²⁺ + 4e" —*2 Cu

elektrolizer 2

anoda: 2 Cl" —> Cl₂ + 2e~ / • 2 katoda: 2 H₂0 + 2 e" — H₂ + 2 OH” / • 2 anoda: 4 Cl" —- 2 Cl₂ + 4 e" katoda: 4 H₂0 + 4 e" — 2 H₂ + 4 OH"

Z porównania procesów elektrodowych obu elektrolizerów wynika, że jeśli przez układ przepłyną 4 mole elektronów, to w pierwszym clektrolizerze na anodzie wydzieli się 1 mol tlenu, a na katodzie - 2 mole miedzi, natomiast w drugim clektrolizerze na anodzie wydzielą się 2 mole chloru, a na katodzie - 2 mole wodoru.

3    krok. Obliczenie masy tlenu wydzielonego w pierwszym elektrolizerze.

Równanie otrzymane po dodaniu do siebie stronami równań reakcji pierwszego elektro-lizera jest podstawą do obliczenia masy tlenu:

*g    ⁵g

2 H>0 + 2 Cu²⁺ — O, + 4 H⁺ + 2 Cu

, _ 5g    ³²S    ² • 63,5 g

32g    127 g

x = 1,26 g

m, anody = 1,26 g - masa tlenu

4 krok. Obliczenie masy wodoru wydzielonego w drugim elektrolizerze.

Ponieważ zbilansowaliśmy ładunek przepływający przez oba elektrolizery podczas wydzielania 2 moli miedzi, możemy więc napisać proporcję:

2 • 63,5 g 5g

4g

136