| Nahlásit

elektrolýza příklady

Ahoj, prosím o pomoc s příklady na téma elektrolýza.

1) Pro získávání elektrolytické mědi byl navržen elektrolyzér, pracující
s proudem 1560 A s účinností 85%. Vypočítejte výkon elektrolyzéru (v kg
kovu za hodinu)[1,57kg/h]

2)Při elektrolýze vodného roztoku NaCl pomocí inertních elektrod vznikl 1kg plynného chloru. Vypočítejte:a)elektrický náboj, který prošel roztokem,b)hmotnost vzniklého NaOH,c)objem vzniklého plynného vodíku při 15°C a tlaku 0,1 MPa, vodík
se chová jako ideální plyn. Předpokládejte 100 % účinnost elektrolýzy. [a)2,7*10-6 C, b)1127,64g, c)0.3379 m3]

3) Kolik gramů mědi a zinku se vyloučí za stejných podmínek při elektrolýze,vyloučilo-li se za těchto podmínek 16,5 g stříbra? [Cu 4.86 g a Zn 5,003 g]
Témata: Nezařazené
Diskuze
(Upr. 27.09.2014 01:41) | Nahlásit
ad 1)

http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektrol%C3%BDza

Mr(Cu)=63,546 g/mol
Mr(Cu)=63,546/1000 kg/mol

m=A*I*t

F=9,6485×10^4 C.mol−1

z - měď v roztoku má oxidační číslo Cu(2+), proto z=2

A=Mr/(F*z) {F je Faradayova konstanta}

m=Mr/(F*z)*I*t
m/t=Mr/(F*z)*I
m/t=63,546/1000/(9,6485×10^4*2)*1560 [kg/sec]
m/t=63,546/1000/(9,6485×10^4*2)*1560*3600 [kg/hod]

m/t=63,546/(9,6485e4*2)*1560/1000*3600=1,849377 kg/hod (při 100% účinnosti)

η=85%=0,85

m/t*η=63,546/(9,6485e4*2)*1560/1000*3600*0,85=1,5719706 kg/hod (při 85% účinnosti)

m/t*η=1,571971

m/t*η=1,57 kg/hod
=================
| Nahlásit
2: Nejprve látkové množství Cl2: M(Cl2) = 70,91g/mol; n(Cl2) = 1000/70,91 = 14,1mol Cl2
2Cl- - 2e = Cl2; na každou molekulu Cl2 potřebujeme 2 elektrony, na mol Cl2 tedy 2 moly elektronů. Náboj elektrony (elementární náboj) je 1,602*10^-19 C. Porošlý náboj je tedy
Q = e*2*n*NA = 1,602*10^-19*2*14,1*6,022*10^23 = 2,72*10^6 C.
Záměrně jsem nepoužil Faradayovu konstantu F = 96485C = e*NA = 1,6022*10^-19*6,02214*10^23

Celkově v elektrolyzáru probíhala rekce:
2NaCl + 2H2O = 2NaOH + Cl2 + H2; Z této rovnice vyplývá, že
n(NaOH)/2 = n(H2) = n(Cl2) => n(NaOH) = 2*n(Cl2); n(H2) = n(Cl2) = 14,1 mol, jak jsme vypočetli v úvodu.
m(NaOH) = n*M = 2*14,1*40g/mol = 1128g = 1,128kg NaOH

Objem H2 vypočteme stavovou rovnicí:
V = n*R*T/p = 14,1mol*8,3145*288/10^5 = 0,3376m3 H2

3: V předchozím jsem ti ukázal, že Faradayova konstanta je náboj 1 molu elektronů.
Střibro se v roztoku vyskytuje jako Ag+, zatím co měď a zinek jako Cu++ a Zn++. K jejich vyloučení je tedy potřeba dvojnásobné množství elektronů - dvojnásobný náboj. Stejným nábojem se tedy vyloučí poloviční látkové množství než látkové množství Ag.
n(Ag) = m/M = 15,6/107,87 = 0,153 mol; n(Cu) = n(Zn) = n(Ag)/2 = 0,153/2 = 0,0765mol
m(Cu) = n*M = 0,0765*63,55 = 4,861g; m(Zn) = 0,0765*65,41 = 5,004g

OK?
| Nahlásit
Děkuji Vám oběma!!
 Anonym
Odpovídat lze i bez registrace. Dodržujte pravidla Ontoly
Vložit: Obrázek