Химия, электрохимические процессы Ток силой 10 А проходит через электролизер, в котором находится 0,5 л
4,5%-ного раствора NaOH (ρ = 1,05 г/мл), через сколько часов
концентрация NaOH достигнет 10%?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо рассчитать сколько натрия и гидроксида натрия содержится в первоначальном растворе и сколько их будет в конечном растворе с концентрацией 10%.

Находим массу NaOH в 0,5 л 4,5%-ного раствора:

m(NaOH) = ρ V c = 1,05 г/мл 500 мл 0,045 = 23,625 г

Находим массу Na в растворе (NaOH содержит Na в мольной массе 23 г/моль):

m(Na) = m(NaOH) / (NaOH/Nа) = 23,625 / (40/23) = 13,54 г

Рассчитываем количество вещества NaOH и Na в первоначальном растворе:

n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 23,625 / 40 = 0,59 моль

n(Na) = m(Na) / M(Nа) = 13,54 / 23 = 0,59 моль

Зная количество вещества NaOH и Na в конечном растворе (концентрация 10%), можем рассчитать конечную массу раствора:

n(NaOH) = 0,59 моль, n(Na) = 0,59 моль

m(NaOH') = n(NаOH) M(NaOH') = 0,59 40 = 23,6 г

m(Na') = n(Na) M(Nа') = 0,59 23 = 13,5 г

Находим объем конечного раствора, зная конечную массу раствора и его плотность (ρ = 1,05 г/мл):

V' = m/(ρc) = (23,6 + 13,5) / (1,05 0,1) = 35,24 л

Таким образом, чтобы концентрация NaOH достигла 10%, потребуется 35,24/0,5 = 70,48 часов.