Каково уравнение реакции электролиза расплава хлорида натрия? Какой объем хлора (в стандартных условиях) образовался

Суть вопроса: Уравнение реакции электролиза расплава хлорида натрия

Инструкция: Уравнение реакции электролиза расплава хлорида натрия можно записать следующим образом:

2NaCl(l) -> 2Na(l) + Cl2(g)

В данном уравнении процесс электролиза разлагает хлорид натрия (NaCl) на натрий (Na) и хлор (Cl2). Натрий образуется на катоде (отрицательный электрод), а хлор образуется на аноде (положительный электрод).

Чтобы найти объем хлора, образовавшегося на аноде, нам нужно знать массу полученного металла. Пусть данная масса металла составляет M граммов.

Молярная масса натрия (Na) составляет 22,99 г/моль. Следовательно, количество вещества натрия (Na) можно рассчитать по формуле:
n(Na) = M / молярная масса натрия

Так как уравнение реакции электролиза показывает, что 2 моль соли (NaCl) дают 1 моль хлора (Cl2), то количество вещества хлора можно найти по формуле:
n(Cl2) = n(NaCl) / 2 = M / (молярная масса NaCl * 2)

Объем хлора можно рассчитать, зная его количество вещества и использовав идеальный газовый закон:
V(Cl2) = n(Cl2) * R * T / P

Где R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление в Паскалях.

Пример:
Пусть масса полученного натрия составляет 5 г. Рассчитаем объем хлора, образовавшегося на аноде.
Молярная масса NaCl = 58,44 г/моль.
Универсальная газовая постоянная R = 0,0821 л*атм/(моль*К).
Температуру и давление нужно указать в конкретной задаче.

Масса металла (Na) = 5 г

n(Na) = 5 г / 22,99 г/моль = 0,217 моль

n(Cl2) = 0,217 моль / (58,44 г/моль * 2) = 0,00186 моль

V(Cl2) = 0,00186 моль * 0,0821 л*атм/(моль*К) * T / P

Совет: Для лучшего понимания электролиза рекомендуется изучить основы химии и электрохимии. Понимание основных понятий, таких как реакции электролиза, катод и анод, электролиты и неметаллы, поможет значительно в освоении данной темы.

Задание: Пусть масса полученного натрия составляет 10 г. Рассчитайте объем хлора, образовавшегося на аноде при температуре 298 К и давлении 1 атмосферы.