Для водного раствора ZnSO4: напишите уравнение процессов, идущих на платиновых электродах при электролизе, рассчитайте сколько и каких веществ выделится на катоде и аноде, если электролиз вести при силе тока 2А в течение времени 0,5час.
Решение
ZnSO4 = Zn2+ +SO42-
() Kатод Zn2+ H2O
Е0 (Zn2+ /Zn0) =-0,764B
Потенциал восстановления катионов водорода необходимо использовать с учетом перенапряжения, 1 В.
Zn - металл средней активности осаждается на катоде с одновременным выделением водорода
К (- ) Zn2+ +2е = Zn0
2H2O + 2 ē =H 2+ 2 OH —
(+) Aнод SO4 2— H2O Сульфат-ионы не разряжаются
. 1,8 B.
А (+ ) 2H2O 4ē = O2 + 4 H +
Согласно закона Фарадея:
,
где m масса образовавшегося вещества , г;
М молярная масса вещества, г/ моль;
n количество электронов, участвующих в электродном процессе;
I сила тока, А;
время электролиза, с;
F константа Фарадея (96500 Кл/моль).
m (Zn )=65*2*1800 /2*96500 =1,21г
Для газообразных веществ, выделяющихся при электролизе, формулу использют в виде ,
где V объем газа, выделяющегося на электроде; V 0 объем 1 моль газообразного вещества при нормальных условиях (22,4 л/моль).
V ( Н2) = 22,4*2*1800 / 2 *96500=0,418 л
V (О2) = 22,4*2*1800 / 4 *96500=0,209 л