При электролизе раствора Cucl2 на катоде образовалось 6,4 г вещества. Сколько литров и какого вещества образовалось на аноде, если его выход составляет 85% от теоретического?(плз подробно)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться законом электролиза Фарадея. По данному закону, количество вещества, образующегося на электродах при электролизе, пропорционально затраченному заряду.

Найдем количество заряда, прошедшего через раствор CuCl2 при электролизе.

Масса вещества на катоде: m = 6,4 г
Масса молярная CuCl2: M = 134,45 г/моль

n = m/M = 6,4 г / 134,45 г/моль ≈ 0,048 моль (количество вещества, образовавшегося на катоде)

Найдем количество заряда, прошедшего через раствор CuCl2, используя количество вещества, образовавшегося на катоде.

n(F) - моль заряженных электронов, проходящих через электролит.
n(F) = n(Cu2+) = 2 x n(CuCl2)

С использованием уравнения Фарадея: n(F) = m(M)/zF, где z - число зарядов Cu2+ (2), F - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль).

n(F) = 6,4 г x 2 / 134,45 г/моль x 2 x 96500 Кл/моль = 5674 Кл

Найдем количество вещества, образовавшегося на аноде, учитывая его выход в 85% от теоретического.

n(анод) = n(Cu2+) x 0,85 = 0,048 моль x 0,85 ≈ 0,041 моль

Найдем массу вещества, образовавшегося на аноде.

m(анод) = n(анод) x M = 0,041 моль x 134,45 г/моль ≈ 5,51 г

Найдем количество литров вещества на аноде.

Объем = масса / плотность. Однако, необходимо учитывать, что на аноде образуется хлор.

Масса мольного объема Cl2: m = 71 г/л
Объем хлора: V = m(анод) / (2 x m(мольного объема Cl2)) = 5,51 г / (2 x 71 г/л) ≈ 0,039 л

Таким образом, на аноде образуется примерно 0,039 л хлора.