Какие продукты возникнут при электролизе раствора нитрата серебра на данной установке? a) Напишите схемы процессов

Тема урока: Электролиз раствора нитрата серебра

Описание: При электролизе раствора нитрата серебра на катоде и аноде происходят различные процессы. На катоде (-) серебро восстанавливается из ионов серебра, поэтому на катоде образуются металлические отложения серебра. На аноде (+) идет окисление ионов нитрата, и это приводит к выделению кислорода (О₂) и образованию ионов серебра (+). Молекулярное уравнение электролиза можно записать следующим образом:

2AgNO₃ (раствор нитрата серебра) -> 2Ag (серебро) + O₂ (кислород)

Дополнительный материал: Образец задачи указывает, что мы хотим рассчитать массу и объем газообразного вещества на аноде. Для этого мы должны знать, что на аноде образуется кислород (O₂). Молярная масса кислорода (O₂) составляет приблизительно 32 г/моль. Однако, нам нужно знать количество выделенного газа, чтобы рассчитать массу и объем. Для этого нам необходимо использовать закон Фарадея, который связывает количество выделенного газа, заряд электричества и эквивалентный вес вещества, которое выделяется при электролизе.

Совет: Для лучшего понимания электролиза раствора нитрата серебра, рекомендуется изучить принципы электролиза, включая механизмы окисления и восстановления ионов в растворе, а также основные понятия, связанные с законом Фаредея.

Задание для закрепления: Рассчитайте массу кислорода (O₂) на аноде при электролизе 85 г нитрата серебра. (Подсказка: используйте закон Фарадея для решения задачи.)

Тема урока: Электролиз раствора нитрата серебра

Инструкция: При электролизе раствора нитрата серебра на катоде (-) происходит редукция, а на аноде (+) - окисление. Нитрат серебра (AgNO3) распадается на ионы серебра (Ag+) и ионы нитрата (NO3-). На катоде ионы серебра принимают электроны и окисляются до нулевой валентности, образуя нейтральные атомы серебра:

Ag+ + e- -> Ag

На аноде ионы нитрата окисляются, выделяя кислород и образуя газообразный продукт. В данном случае ионы нитрата окисляются до молекулярного кислорода (O2):

4NO3- -> 2NO2 + O2 + 2e-

Молекулярное уравнение электролиза нитрата серебра:

2AgNO3(l) -> 2Ag(s) + O2(g) + 2NO2(g)

Пример:
a) Схема процессов:
На катоде (-): Ag+(aq) + e- -> Ag(s)
На аноде (+): 4NO3-(aq) -> 2NO2(g) + O2(g) + 2e-

Молекулярное уравнение электролиза: 2AgNO3(l) -> 2Ag(s) + O2(g) + 2NO2(g)

б) Чтобы рассчитать массу и объем образовавшегося газообразного вещества на аноде, нужно знать соотношение между массой и объемом газа, а также соотношение между молями газа и его объемом при нормальных условиях (0 градусов Цельсия, 1 атмосфера давления).

Совет: Чтобы лучше понять электролиз и расчеты, рекомендуется изучить принципы электролиза, знать таблицу Стандартного водородного электрода, уметь использовать уравнения реакций окисления-восстановления.

Дополнительное упражнение: При электролизе 85 г нитрата серебра, рассчитайте массу и объем образовавшегося газообразного вещества на аноде.