Решить задачу по электрохимии После электролиза 200 мл 40 %-го раствора HCl (плотность 1.20 г/мл)
в течение 40 ч концентрация кислоты стала 12 н. Найти величину тока, прошедшего через электролит. Написать электродные процессы, идущие при
электролизе этого раствора. Электродные платиновые.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение неразложимых веществ:

m = Q M t / (z * F)

где:
m - масса вещества, которое выделилось на электродах (г),
Q - сила тока (А),
M - молярная масса вещества (г/моль),
t - время электролиза (с),
z - число нейтральных частиц, участвующих в реакции,
F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль).

Для начала определим количество вещества, которое содержится в исходном растворе HCl:

V1 = 200 мл = 0.2 л
c1 = 40 % = 400 г/л
ρ = 1.20 г/мл
M = 36.46 г/моль

n1 = V1 c1 / M = 0.2 400 / 36.46 = 2.19 моль

Теперь определим количество вещества после электролиза:

c2 = 12 н
n2 = V1 c2 / M = 0.2 12 / 36.46 = 0.065 моль

Разность молей будет соответствовать молям вещества, которое было выделено при электролизе:

Δn = n1 - n2 = 2.19 - 0.065 = 2.125 моль

Теперь можем рассчитать величину тока, прошедшего через электролит:

m = Q M t / (z F)
m = Δn M
Q = Δn M z * F / t

Учитывая, что за одну молекулу HCl ионизуется 2 заряда:

Q = 2 2.125 36.46 2 96485 / 40 * 3600 = 0.05 А

Таким образом, величина тока, прошедшего через электролит, равна 0.05 А.

Электродные процессы, идущие при электролизе этого раствора:
На катоде: 2H+ + 2e- -> H2
На аноде: 2Cl- -> Cl2 + 2e-