Изучите ход катодных и анодных процессов во время электролиза водных растворов указанных веществ. Объясните процессы

Тема: Электролиз водных растворов веществ KOH и ZnSO4

Пояснение: Электролиз водных растворов веществ KOH и ZnSO4 происходит в результате процессов, происходящих на электродах. Во время электролиза водного раствора KOH, на аноде происходит окисление гидроксионов (OH-) с образованием молекулярного кислорода (O2) и выделением электрона:

2OH- -> O2 + 2e-

На катоде происходит восстановление воды (H2O) за счет поступления электрона:

2H2O + 2e- -> H2 + 2OH-

В случае раствора ZnSO4, на аноде происходит окисление ионы серии (SO4) со связанным цинком (Zn), образуя молекулярный кислород (O2) и выделение электрона:

2SO4^2- -> O2 + 2S + 4e-

На катоде происходит редукция ионов цинка (Zn^2+), поступающих из раствора:

Zn^2+ + 2e- -> Zn

Схематический электролиз с использованием инертных анодов может быть представлен следующим образом:

KOH: ZnSO4:
Анод: O2 | 2OH- | О2 | 2SO4^2-
Катод: H2 | 2OH- | Zn | Zn^2+

Чтобы рассчитать массу или объем продуктов, выделяющихся на электродах, при пропускании тока силой 1 А в течение 1 часа, нам нужно воспользоваться формулой Фарадея:

m = (I * t * M) / (n * F)

где m - масса продукта, I - сила тока, t - время, M - молярная масса продукта, n - количество молей электролизируемого вещества, F - постоянная Фарадея.

Подставив значения, мы сможем рассчитать массу или объем продуктов, выделяющихся на электродах при электролизе указанных растворов.

Совет: Для лучшего понимания электролиза и работу с данными задачами, рекомендуется изучить законы электролиза, молярные массы и однозарядные эквиваленты соединений.

Практика: Рассчитайте массу кислорода, выделяющегося на аноде при электролизе водного раствора KOH с пропусканием тока силой 2 А в течение 3 часов. Молярная масса кислорода (O2) равна 32 г/моль. (Формула расчета массы продукта дана выше)