Ahoj, prosím o pomoc s příklady na téma elektrolýza:
1) V jednom z románů o agentovi 007 zločinný doktor Goldfinger své oběti
elektrolyticky pozlacoval v roztoku chloridu zlatitého. Odhadněte, jak silnou
vrstvičku zlata by stačil tento padouch nanést na tělo Bondovy slečny (plocha
povrchu asi 1,6 m2), kdyby Bond přišel až pět minut po zapnutí proudu. Padouch
použil proudu 1500 A. Hustota zlata je 19,3 g/cm3. [9,92 µm]
2) Stejný náboj, 5789 C, projde při elektrolýze každým z roztoků těchto solí:
a) AgNO3
b) Al2(SO4)3
c) Fe4[Fe(CN)6]3
d) Na3PO4
e) K4P2O7
o koncentraci 0,1 mol/dm3 a objemu 1 dm3. Kolik procent soli bude přitom
v jednotlivých případech rozložen [a) 60 %; b)10 %; c) 5 %; d) 20%; e) 15%]
3)Při průchodu proudu se za 1 hodinu v coulometru na stříbro vyloučilo 0,483 g
stříbra a v plynoměrné byretě se při teplotě 20 °C, atmosférickému tlaku 100 kPa
nashromáždilo 83,8 cm3 třaskavého plynu. Tlak nasycené páry vody při teplotě
20 °C je 2,3 kPa. Jaké hodnoty ampérmetry při měření ukazovaly?
[0,12002 A; 0,1195 A]
elektrolyticky pozlacoval v roztoku chloridu zlatitého. Odhadněte, jak silnou
vrstvičku zlata by stačil tento padouch nanést na tělo Bondovy slečny (plocha
povrchu asi 1,6 m2), kdyby Bond přišel až pět minut po zapnutí proudu. Padouch
použil proudu 1500 A. Hustota zlata je 19,3 g/cm3. [9,92 µm]
2) Stejný náboj, 5789 C, projde při elektrolýze každým z roztoků těchto solí:
a) AgNO3
b) Al2(SO4)3
c) Fe4[Fe(CN)6]3
d) Na3PO4
e) K4P2O7
o koncentraci 0,1 mol/dm3 a objemu 1 dm3. Kolik procent soli bude přitom
v jednotlivých případech rozložen [a) 60 %; b)10 %; c) 5 %; d) 20%; e) 15%]
3)Při průchodu proudu se za 1 hodinu v coulometru na stříbro vyloučilo 0,483 g
stříbra a v plynoměrné byretě se při teplotě 20 °C, atmosférickému tlaku 100 kPa
nashromáždilo 83,8 cm3 třaskavého plynu. Tlak nasycené páry vody při teplotě
20 °C je 2,3 kPa. Jaké hodnoty ampérmetry při měření ukazovaly?
[0,12002 A; 0,1195 A]
Odpovědi
Diskuze
A: n(Ag) = m/M = 0,483/107,868 = 4,4777*10^-3 mol. Potřebný náboje je
Q = I*t = 4,4777*10^-3*96485 = 432,030 A.sec => I = Q/t = 432,03/3600 = 0,12001 A.
B: p(H2+O2) = 100-2,3 = 97,7kPa;
n(H2+O2) = 97700Pa*0,0838*10^-3m3/(8,314*293,15) = 3,3592*10^-3 mol. Pro třaskavý plyn platí, že n(O2) = n(H2)/2 => n(H2) = n(t.p.)/1,5 = 3,3592*10^-3/1,5 = 2,2394*10^-3 mol
Na vznik 1 molu H2 potřebujeme 2*96485 A*sec (2H+ + 2e = H2)
Q = 2,2394*10^-3*2*96485 = 432,137 A*sec => I = Q/t = 432,137/3600 = 0,12004
A: AgNO3 z = 1; B: Al2(SO4)3 z = 3*2 = 6; C: Fe4[Fe(CN)6]3 z = 4*3 = 12
D: Na3PO4 z = 3*1 = 3; E: K4P2O7 z = 4*1 = 4.
1 mol elektronů vyloučí 1 mol iontu s nábojem 1 tedy na příklad 1 mol Ag+. Celkový náboj tohoto množství elektronů je rovný Faradayově konstantě F = 96485 A*sec. Naše roztoky obsahují 0,1 mol soli a na její úplné rozložení potřebujeme náboj o velikosti Q = 0,1*F*z = 9648,5*z. Procento rozložené soli nábojem 5789 C bude:
% = 100*5789/(9648,5*z) = 60/z.
Stačí?