При электролизе раствора HCl через сосуд с раствором прошёл заряд q. Найти давление P выделившегося газообразного водорода H2, если водород находится в объёме V при температуре T.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся законом Фарадея, который гласит, что количество вещества, выделенного или поглощенного на электроде в результате электролиза, прямо пропорционально заряду, протекшему через электролит.

Уравнение электролиза воды:
2HCl -> 2H2 + Cl2

Таким образом, на образование одного моля водорода требуется 2 моля электричества. Поэтому количество газа, выделившегося на катоде при прохождении заряда q, можно найти по формуле:

n = q/2F,

где n - количество вещества в молях, q - заряд в кулонах, F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).

Давление газа H2 можно найти по уравнению состояния идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - объем газа, R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Таким образом, давление P выделившегося газообразного водорода можно найти по формуле:

P = (q/2F)RT/V.