Тема 13.2електроліз розчинів Питання для самоперевірки.

1. Який процес називається електролізом?

2. Що показує число Фарадея?

3. Яка величина називається електрохімічним еквівалентом?

4. Як перебігає електроліз із використанням розчинного анода? Навести приклади.

5. Чим відрізняється електроліз водних розчинів солей від електролізу розплавів цих же солей?

Приклади розв’язання задач

Приклад 1. Обчислити атомну масу двовалентного металу, якщо при електролізі водного розчину хлориду цього металу протягом 6 годин за сили струму 4А, на катоді виділилося 92,76 г цього металу.

Розв’язання.За першим законом електролізу Фарадея:E = (m)/(І),

де І– сила струму, А;– час, с.

Для даного випадку: Е= (92,7696487) : (421600) = 103,6 г/моль.

Оскільки за умовою задачі n= 2, теА = Е  n= 207,2 г/моль.

З таблиці елементів Д.Менделєєва визначаємо, що цей метал – свинець.

Приклад 2.Напишіть рівняння всіх реакцій, що відбуваються при електролізі водного розчину CuSO₄, і визначте, яку кількість електрики (Кл) необхідно пропустити через цей розчин для виділення 96 г міді. Вихід за струмом вважайте рівним 100%.

Розв’язання.Задана сіль утворена малоактивним металом. Оскільки⁰(Cu²⁺/Cu) >⁰(2H⁺/Н₂), на катоді буде відбуватися реакція відновлення міді: Cu²⁺+ 2е^-Cu⁰. У водних розчинах за відсутності кислотних залишків безкисневих кислот, першими окиснюються молекули води: 2Н₂О – 4е^-О₂+ 4Н⁺.

Таким чином, при електролізі водного розчину CuSO₄ на катоді виділяється мідь, на аноді – кисень, а у розчині накопичується Н₂SO₄.

Відповідно до першого закону Фарадея: Q = (m)/E,

де Q – кількість електрики, що пройшла крізь електроліт, Кл;

m – маса речовини, яка виділилася не електроді, г;

F – стала Фарадея, (96487 Кл); E – еквівалентна маса елемента, г/моль.

За формулою Е = А/n, де А – атомна маса елемента, n – валентність, тоді для даної задачі Q = (96  96487) : 31,77 = 291556 Кл.

Завдання для самостійної роботи

При виконанні завдання треба користуватися таблицею стандартних електродних потенціалів. (Додаток табл. 3 )

Завдання 1. При електролізі водного розчину електроліту при походженні струму силою I … виділилась за час t … маса m … металу. Визначити атомну масу металу.

Завдання 2.Напишіть рівняння всіх реакцій, що відбуваються при електролізі водного розчину солі …., і визначте, яку кількість електрики (Кл) необхідно пропустити через цей розчин для виділення ….. г. металу. Вихід за струмом вважайте рівним 100%.

Вариант	Завдання 1.	Завдання 2.
1.	I = 2A; t = 40 хв; m=5,18 г	CdCl2 ; 50 г
2.	I = 4A; t = 2 год; m=9,60 г	FeCl3 ; 90 г
3.	I = 8A; t = 30 хвил; m = 4,42 г	Cr(NO3)2; 60 г
4.	I = 2A; t = 2 год; m = 8,43 г	Al2(SO4)3; 55 г
5.	I = 4A; t = 40 хвил; m =10,80 г	AgNO3; 75 г
6.	I = 11A; t =15 хвил; m = 6,57 г	ZnSO4; 69 г
7.	I = 2A; t = 4 год; m = 8,80 г	Mg(NO3)2; 80 г
8.	I = 11A ; t =15хвил; m = 2,80 г	FeCl3; 78 г
9.	I = 4A; t = 1 год; m = 1,59 г	NiCl2; 50 г
10.	I = 2A; t = 2 год; m = 9,85 г	Pb(NO3)2 ; 67 г
11	I = 3A; t=1 год; m = 4,06 г	SnCl2; 95 г
12	I = 15A; t=11хвил; m=5,95 г	Al2(SO4)3; 55 г
13	I = 8A; t = 30хвил; m=8,90 г	CdSO4; 60 г
14	I =2A; t=40 хвил; m =3 ,07 г	MoCl3; 70 г
15	I =11A; t =15 хвил; m=5,53 г	CrCl3; 40 г
16	I = 4A; t = 2 год; m = 9,80 г	MgSO4; 80 г
17	I = 3A; t = 1год; m = 11,60 г	AgNO3 ; 68 г
18	I = 8A; t=30 хвил; m=5,45 г	Pb(NO3)2; 60 г
19	I =2A; t = 40 хвил; m=5,40 г	CdCl2 ; 50 г
20	I = 6A; t = 1год; m = 12,60 г	NiSO4; 75 г