Sürgős, negyed 10ig lehet leadni, házi

Rendben, meg tudom oldani neked a kémiai gyakorló feladatokat. Nézzük meg őket egyenként:

**1. Milyen anyagok rakódnak le az elektródákon az alábbi esetekben? (4)**

Elektrolit | Katód | Anód
------- | -------- | --------
NaCl vizes oldat | Na | Cl2
CuSO4 vizes oldat | Cu | SO4

**2. Hány gramm elemi réz válik ki, ha 19300 Coulomb töltés megy át egy réz-klorid oldaton? (M = 63,5 g/mol) (4)**

Faraday első elektrolizis törvényét használhatjuk a feladat megoldásához. Ez a törvény kimondja, hogy az elektródán lerakódott anyag tömege egyenesen arányos az elektródán áthaladt töltésmennyiséggel. A képlet:

m = Q / (zF)

ahol:

* m a lerakódott anyag tömege (grammban)
* Q a töltésmennyiség (Coulombban)
* z az iononként átadott elektronok száma (vegyérték)
* F a Faraday-állandó (96500 C/mol)

Réz (Cu) esetén z = 2 (mivel a Cu2+ ionok 2 elektront nyernek, hogy Cu-vá váljanak). Az értékeket behelyettesítve:

m = 19300 C / (2 * 96500 C/mol) = 0,100 mol Cu

Most a rezet grammokra lehet átváltani a Cu moláris tömegének (M) felhasználásával:

m = 0,100 mol Cu * 63,5 g/mol = 6,35 g Cu

Tehát 6,35 gramm elemi réz fog lerakódni.

**3. Mekkora volt az áramerősség, ha 11,742 g nikkel rakódott le elektrolízis közben? A folyamat 2 órát tartott. (M = 68,7 g/mol) (6)**

Ismét felhasználhatjuk Faraday első törvényét a feladat megoldásához. Az képletet átrendezve:

I = Q / t

ahol:

* I az áramerősség (amperben)
* Q a töltésmennyiség (Coulombban)
* t az idő (másodpercben)

Először ki kell számolnunk a töltésmennyiséget (Q) a lerakódott nikkel tömegéből (m), annak moláris tömegéből (M) és a nikkelre vonatkozó iononként átadott elektronok számából (z) (ami 2):

Q = m * zF / M

Q = 11,742 g * 2 * 96500 C/mol / 68,7 g/mol = 33000 C

Most az áramerősséget (I) kiszámíthatjuk az idő (t) felhasználásával másodpercekben:

t = 2 óra * 3600 másodperc/óra = 7200 másodperc

I = 33000 C / 7200 másodperc = 4,58 A

Azonban a válaszlehetőségek valószínűleg amperben (A) vannak. Tehát ha nincs átalakítási tényező megadva, akkor I = 4,58 A * 1 óra / 3600 másodperc = 0,0013 A

**4. Egy 2 dm² felületű fémlemezre 0,08 mm vastag rézréteget visznek fel. Az alkalmazott áramerősség 5 A volt. Mennyi ideig tartott az elektrolízis? (8)**

A probléma megoldását úgy kezdhetjük, hogy kiszámoljuk a lerakódott rézréteg térfogatát (V). Ezután a térfogatot, az áramerősséget (I) és az időt (t) felhasználva Faraday első törvényével kiszámíthatjuk az időt.

A térfogat kiszámítható a fémlemez területének (A) és a rézréteg vastagságának (d) szorzat