Keresés

Keresendő kifejezés:

Toplista

Toplista
  • betöltés...

Segítség!

Ahhoz, hogy mások kérdéseit és válaszait megtekinthesd, nem kell beregisztrálnod, azonban saját kérdés kiírásához ez szükséges!

Elektrolízis

50
10,0tömeg%-os, 1,12 g/cm3 sűrűségű CuSO4-oldatot elektrolizálunk grafitelektródok között 5,00 A hasznos áramerősséggel 5 napon keresztül. Az elektrolízis végén az elektrolit-oldatunk 10,0 tömeg%-os, 1,07 g/cm 3 sűrűségű kénsavoldat.
a) Mekkora térfgatú rézszulfát-oldatot kezdtünk elektrolizálni?
b) Mekkora az oldat térfgatcsökkenése?
(Az elektrolízis teljes időtartama alatt gondoskodunk arról, hogy az oldat ne melegedjen túl, így a víz párolgásától eltekinthetünk.)
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Kémia

Válaszok

1

`M_(O_2)` = 32 `g/(mol)`

`A_(Cu)` = 63,546 `g/(mol)`

`M_(H_2SO_4)` = 98 `g/(mol)`

Elektródfolyamatok:

K: `Cu^(2+)` + 2 `e^-` `rightarrow` `Cu`

A: `H_2O` `rightarrow` `1/2` `O_2` + 2 `H^+` + 2 `e^-`

`Q=I*t` = `5A*(5*24*3600)s` = 2 160 000 C

1 mol elektron átviteléhez szükséges 96500 C töltés

Hány mol elektron átviteléhez kell 2 160 000 C töltés?

y = `2160000/96500` = 22,4 mol elektron

Ez feleannyi, vagyis 11,2 mol réz kiválását eredményezi, vagyis `11.2*63.546` = 711,2 g réz válik ki a katódon.

Az anódon viszont negyedannyi, vagyis 5,6 mol oxigéngáz fejlődik, ez pedig `5.6*32` = 179 g oxigéngáz.

Ugyanakkor 11,2 mol; azaz `11.2*98`= 1096,7 g kénsav lesz az oldatban.

Kiindultunk x `cm^3` réz-szulfát oldatból, aminek a tömege `m=rho_(CuSO_4)*V_1` = `1.12x` g

1,12x g `CuSO_4`-oldatban van `0.1*1.12*x` = 0,112x g `CuSO_4`

Az oldat tömege csökkent a kivált rézzel (711,2 g) és a fejlődő oxigénnel (179 g).

Az elektrolízis után az oldat tömege lett:

1,12x-(711,2+179) = 1,12x-890,2 g

1,12x-890,2 g oldatban van 1096,7 g kénsav; ugyanakkor

100 g oldatban van 10 g kénsav.

A felírható aránypár:

`(1.12x-890.2)/100=1096.7/10`

x = `((1096.7/10*100)+890.2)/1.12` = 10.587 `cm^3` oldatból indultunk ki.

b,

A kapott oldat térfogata:

`V_2` = `((1.12*10587)-890.2)/1.07` = 10.250 `cm^3`

A térfogatcsökkenés tehát:

`DeltaV` = `V_1-V_2` = 10.587-10.250 = 337 `cm^3`
0