Для полного выделения меди и кадмия из 500 мл раствора содержащего 5,76 г их сульфатов, пропускали электрический ток силой 0,268 А в течение 6 ч. Определите молярную концентрацию сульфата меди и сульфата кадмия в раствор

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи используем законы электролиза:

Закон Фарадея: масса вещества, осажденного или растворенного на электроде, пропорциональна заряду, протекшему через электролит.

m = Q M / (n F),

где
m - масса вещества,
Q - заряд, протекший через электролит,
M - молярная масса вещества,
n - количество электронов, участвующих в процессе окислительно-восстановительной реакции,
F - фарад (заряд одного моля электронов).

Закон Нернста: масса вещества, осажденного или растворенного на электроде, пропорциональна молярной концентрации вещества в растворе.

m = n M V,

где
V - объем раствора.

Итак, для меди и кадмия:

Для меди:
Q = I t,
Q = 0,268 А 6 ч * 3600 с = 5772 Кл.

m_Cu = 5772 Кл 63,55 г/моль / (2 96485 Кл/моль) = 1,94 г.

m_CuSO4 = m_Cu * 159,61 г/моль / 63,55 г/моль = 4,84 г.

c_CuSO4 = m_CuSO4 / V = 4,84 г / 0,5 л = 9,68 г/л.

Для кадмия:
m_Cd = 5772 Кл 112,41 г/моль / (2 96485 Кл/моль) = 3,37 г.

m_CdSO4 = m_Cd * 208,47 г/моль / 112,41 г/моль = 6,26 г.

c_CdSO4 = m_CdSO4 / V = 6,26 г / 0,5 л = 12,52 г/л.

Итак, молярная концентрация сульфата меди в растворе составляет 9,68 г/л, а сульфата кадмия - 12,52 г/л.