Keresés


Toplista

Toplista
  • betöltés...

Magántanár kereső

Ha szívesen korrepetálnál, hozd létre magántanár profilodat itt.
Ha diák vagy és korrepetálásra van szükséged, akkor regisztrálj be és írd meg itt, hogy milyen tantárgyban!

Kémiások!

279
10,0 tömeg % -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 / cm³ sűrű ségű kénsavoldat . a ) Mekko térfogatú réz - szulfát - oldatot kezdtünk elektrolizálni ? b ) Mekkora az oldat térfogatcsökkenése ? ( Az elektrolizis teljes ideje alatt gondoskodunk arról , hogy az oldat ne melegedjen túl , így a víz párolgásától eltekinthetünk . ) [ 4 , ( Cu ) = 63,5 ]
Jelenleg 1 felhasználó nézi ezt a kérdést.
0
Középiskola / Kémia

Válaszok

4
Valaki!!
0

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

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

t = 5 nap = `5*24*3600` = 432000 s

Q= `I*t` = `5*432000` = 2 160 000 C

1 mol elektronátmenethez szükséges 96500 C töltés.

2 160 000 C töltéshez `2160000/96500` = 22,4 mol elektronátmenet.

Ezzel jár `22.4/4` = 5,6 mol oxigénfejlődés, ami `5.6*32` = 179,2 g; ennyivel csökkent az oldat tömege.

Ugyanakkor kivált `22.4/2` = 11,2 mol réz, ami `11.2*63.5`=711,2 g. Ez is az oldat tömegcsökkenését okozza.

A keletkező kénsav mennyisége: `22.4/2` = 11,2 mol, ami `11.2*98` = 1097,6 g

A keletkezett oldat 100 g-jában van 10 g kénsav

Mennyi oldatban van 1097,6 g kénsav?

x = `1097.6/10*100` = 10976 g az kapott oldat tömege.

A kapott oldat térfogata `V_2` = `x/rho_2` = `10976/1.07` = 10258 `cm^3`

A kapott oldat tömegéhez hozzáadjuk a fejlődő oxigén és a kivált réz mennyiségét, úgy kapjuk meg a kiindulási oldat tömegét:

`m_1` = `10976+179.2+711.2` = 11866,4 g

A kiindulási oldat térfogata:

`V_1` = `m_1/rho_1` = `11866.4/1.12` = 10595 `cm^3`

A térfogatcsökkenés:

`DeltaV` = `V_1-V_2` = `10595-10258` = 337 `cm^3`.

Arra, hogy 10 tömeg%-os volt a kiindulási oldat, azért lehet szükség, hogy tényleg van e az oldatban annyi réz-szulfát, hogy keletkezhessen a feladatban leírt mennyiségű kénsav.
-1

Szia!

Nézd meg a szervetlen kémia tanszéken tanító kémia Tanár Úr megoldását, ez közelebb áll az általad a megoldásnál közölt eredményhez! :)

Remélem hasznos lesz Számodra a levezetés!
Üdv.: Ármós Csabi Debrecenből (46 éves kémia, matematika korrepetáló)
1

Akkor nekiállunk mégegyszer:

`M_(CuSO_4)` = 159,5 `g/(mol)`

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

Ha elfogyott a réz, akkor jöhet a hidrogénfejlődés

`H^+` + 2 `e^-` `rightarrow` `H_2`

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

A töltésátmenetig biztos, illetve az anód szempontjából is, hiszen ott csak az oxigénfejlődés van.

Van tehát 22,4 mol elektronátmenet; 5,6 mol oxigénfejlődés, az 179,2 g oxigén, ez lesz a tömegcsökkenés egyik része.

Nézzük a katódot, az összetettebb; legyen a kiindulási oldat x `cm^3` (ha már úgyis azt kérdezi). Ennek a tömege `x*1.12` g. Ebben van `0.1*1.12*x` réz-szulfát, ami `(0.1*1.12)/159.5*x` mol; ennyi mol réz vált ki. Ezt kíséri kétszerannyi elektronátmenet. (Összeszorozhatjuk a sok számot). `1.4*10^(-3)*x` mol elektron megy át a réz kiválásáig, a többi elektronátmenet a hidrogénfejlődésre megy el, vagyis `22.4-1.4*10^(-3)*x` mol. Ebből fejlődik feleannyi mol hidrogén, azaz `11.2-7*10^(-4)*x` mol hidrogéngáz.

A keletkező kénsavoldat:

Azt már megtudtuk, hogy nem a réz-szulfátból származó szulfátion mennyisége dönti el a kénsavoldat összetételét, hanem a keletkező hidrogénion az anódon (22,4 mol) és a hidrogéngáz formájában távozó hidrogénion (22.4-1.4*10^(-3)*x mol) mennyiségének különbsége.

`1.4*10^(-3)*x` mol hidrogénionból `7*10^(-4)*x` mol kénsav keletkezik, ami `98*7*10^(-4)*x` = `0.0688*x` g kénsav. Az oldatra nézve ez tízszerese (merthogy 10 %-os), vagyis `0.688x` g. Ennek a térfogata pedig `0.688/1.07*x` = `0,643*x` `cm^3`

Összehasonlítva a kiindulási és a keletkezett oldatok tömegét:

`1.12x-0.688x` = `0.432*x` g a tömegcsökkenés.

Ez pedig az alábbiakból tevődik össze:

1. oxigénfejlődés: 179,2 g; még az elején kiszámoltuk

2. réz kiválása: `(0.1*1.12)/159.5*x*63.5` = 0,0446x g; a réz-szulfát mennyiségéből.

3. hidrogénfejlődés: `22.4-1.4*10^(-3)*x` g

A tömegcsökkenésre felírhatunk egy egyenletet:

`0.432*x=179.2+0.0446*x+22.4-1.4*10^(-3)*x`

x-re megoldod:

x = 518,5 `cm^3` , ennyi volt a kiindulási oldat térfogata.

A térfogatcsökkenés: `x-0.643*x` = `0.357*x` = `0.357*518.5` = 185 `cm^3`.
Módosítva: 1 éve
1