příklad elektrolýza
Nevíte náhodou jak spočítat tento příklad na elektrolýzu?? 100m 0,2M NaCl se elektrolyzuje proudem 0,25A. Na katodě vzniká vodík, v jejím okolí NaOH. S ním reaguje za laboratorní teploty chlor vznikající na anodě. Vzniklo 134,4ml vodíku (st. podmínky) určete: a) dobu elektrolýzy b) látkovou koncentraci zbylého NaCl c) látkovou koncentraci vzniklého chlornanu sodného a pH jeho roztoku. je-li Ka(HClO)= 2,95*10^-8
Odpovědi
Diskuze
n(H2) = 0,1344dm3 / Vm = 0,006mol H2
Cl2 + 2NaOH = NaCl0 + NaCl + H2O; základní reakce při elektrolýze vodného roztoku alakalického chloridu na katodě je
2H2O + 2e = H2 + 2OH- a na anodě pak 2Cl- - 2e = Cl2 a následně Cl2 + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2O.
Z těchto rovnic pak vyplývá, že n(H2) = n(Cl2) = n(ClO); při vzniku zadaného množství vodíku tedy vznikne 0,006mol NaClO.
c(NaClO) = n/V = 0,006/0,1 = 0,06mol/dm3 ClO-; anion ClO- je konjugovaná báze HClO o
pKb = Kw/Ka = 10^-14/2,95*10^-8 = 3,39*10^-7 => pKb = 6,47
pOH = 0,5*(6,47 - log(c(ClO-)) = 0,5*(6,47-(-1,22)) = 3,845; pH = 14 - pOH = 14 - 3,85 = 10,15
Látkové množství NaCl v původním roztoku bylo n(NaCl) = c*V = 0,2*0,1 = 0,02mol
Látkové množství, které ubylo, je rovné látkovému množství vzniklého NaClO, tedy 0,006mol
n(NaCl) = 0,02-0,006 = 0,194mol; c(NaCl) = 0,014/0,1 = 0,14mol/dm3
Doba elektrolýzy: Na mol H2 potřebujeme 2*F, takže
Q = 0,006*2*96485 = 1157,8 A.s => t = Q/I = 1157,8/0,25 = 4631,3sec.
OK?