Chemiazbzad7

4. Procesy zachodzące z zewnętrznym przepływem prądu

Przykfad

Podczas elektrolizy wodnego roztworu azotanu(V) niklu na katodzie obok niklu wydzielał się wodór. Wydajność prądowa wydzielania niklu wynosiła 70%. Oblicz masę niklu i objętość wodoru wydzieloną równocześnie, jeśli przez elektrolizer przepłynął ładunek 5 F. Objętość wodoru oblicz dla warunków normalnych.

Rozwiązanie

Szukane:

- 7

m

V = ?

H,

Dane: w_Ni = 70% z/o = 5 F

1    krok. Napisanie równań elektrolizy, anoda: 2 H₂0 —> 0₂ + 4 e~ + 4 H⁺ katoda: 4 H₂0 + 4 e" — 2 H₂ + 4 OH Ni²⁺ + 2 e“ — Ni

2    krok. Obliczenie, jaki ładunek został zużyty przez nikiel.

_ ^wx‘<lo

^Ni ioo%

„ _ 70% • 5 F 9Ni ioo%

r/_Ni = 3,5 F

3    krok. Obliczenie, jaki ładunek został zużyty przez wodór. q„₂ = 5 F- 3,5 F

9h,^{= 1}.5F

4    krok. Obliczenie masy wodoru i masy niklu wydzielonych na elektrodach, masa wodoru:

1,5 F x

4 H_?0 + 4 e"

4 F

2 H₂ + 4 OH-

4g

x = 1,5 g

czyli objętość wodoru wynosi:

22,4    = 16,8 dm³

mol

v

H, _g_

mol

masa niklu:

x - 31,25 g

3,5 F Ni²⁺ + 2 e“ -2 F

x

Ni

59 g

Odpowiedź: Masa niklu wydzielona podczas elektrolizy wynosi 31,25 g, a objętość wodoru wynosi 16,8 dm³.

140