Какое количество времени требуется для полного удаления ионов ртути из раствора при прохождении постоянного

Тема занятия: Электролиз ионных растворов

Инструкция:
Электролиз - это процесс разложения веществ под действием электрического тока. В данной задаче рассматривается электролиз раствора соли нитрата ртути [Hg(NO3)2].

Для определения времени требуемого для полного удаления ионов ртути, воспользуемся законом Фарадея. Данный закон гласит, что количество вещества, растворившегося или образовавшегося в результате электролиза, прямо пропорционально количеству электричества (заряда), прошедшего через электролит.

Сначала найдем количество заряда, прошедшего через раствор. Для этого необходимо знать время t, в течение которого протекал электрический ток, и силу тока I (в данном случае 1 ампер).

Затем используем химическое уравнение реакции ионной диссоциации:

Hg(NO3)2 -> Hg^2+ + 2NO3^-

Из реакции видно, что на каждый ион ртути Hg^2+ требуется 2 моли электричества.

Для расчета нужного времени t воспользуемся уравнением:

Q = I * t

где Q - количество заряда, прошедшего через раствор (в кулонах). В данном случае Q = 2 * 0.2 = 0.4 кулона.

Исходя из полученного значения заряда, можно найти необходимое время t:

0.4 = 1 * t

t = 0.4 часа или 24 минуты.

Теперь рассмотрим вторую часть вопроса, касающуюся образования вещества на инертном аноде. Инертный анод - это электрод, на котором не происходят химические реакции.

При электролизе раствора нитрата ртути на инертном аноде образуется кислород (O2). Для этого используется кислородная эволюция:

2H2O -> O2 + 4H+ + 4e-

Таким образом, на инертном аноде образуется кислород (O2) в количестве, соответствующем количеству прошедшего через раствор заряда.

Доп. материал:
У нас есть водный раствор соли нитрата ртути [Hg(NO3)2] с концентрацией 0.2 моля. Сила тока, проходящего через раствор, составляет 1 ампер. Сколько времени потребуется, чтобы полностью удалить ионы ртути из раствора?

Совет:
Чтобы лучше понять электролиз и его явления, рекомендуется почитать учебник или статьи на эту тему, а также выполнять практические эксперименты. Обращайте внимание на химические реакции, происходящие на электродах.

Дополнительное упражнение:
При проведении электролиза нитратов меди (II) и свинца (II) водный раствор разлагается на аноде между двумя сосудами, в одной из которых непрерывно собираются 20% объема газа, выделившегося на аноде. Во второй сосуд не образуется вообще никакого газа. Сформулируйте электродные процессы.