Вычислите объем газа (при н.у. в литрах), выделенного на аноде при полном электролизе 8 г расплава NаОН. Mr(NaOH)=40

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для вычисления объема газа, выделенного на аноде при электролизе вещества, нужно знать количество передвижимых молекул вещества, распадающихся на газ, и использовать закон Фарадея.

Для расплава NaOH молекульная масса (Mr) равна 40 g/mol.

Молярная масса NaOH:
Na = 23 г/моль
O = 16 г/моль
H = 1 г/моль
NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль

Масса расплава NaOH в граммах: 8 г

Количество молей NaOH:
n = масса / Mr
n = 8 г / 40 г/моль
n = 0,2 моль

На аноде разложение NaOH специфицируется уравнением:
2NaOH → H2 + 2Na + O2

Таким образом, на аноде выделяется водород газ (H2) по уравнению выше.

Электролиз происходит с выделением газа по закону Фарадея:
моль газа = Ампер×секунды / (2 × F)
где F - фарад
1 Ампер = 1 Кулон/секунду
Ампер×секунд = заряд

Объем газа рассчитывается с использование идеального газового закона:
V = nRT / P
где:
n - количество молей газа
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 латм/(Кмоль))
T - температура в Кельвинах (0°C = 273K)
P - атмосферное давление (1 атм)

Так как на аноде выделяется водород, то n = 2 * количество молей NaOH (по уравнению)

Подставим все значения:
n = 0,2 моль
R = 0,0821 латм/(Кмоль)
T = 273 К
P = 1 атм

V = 2 0,2 0,0821 * 273 / 1 = 9,01 л

Ответ: объем газа, выделенного на аноде, при полном электролизе 8 г расплава NaOH составляет 9,01 л.