Какой объем хлорного газа был получен при электролизе расплава поваренной соли массой 12 г, если использовался объем
Какой объем хлорного газа был получен при электролизе расплава поваренной соли массой 12 г, если использовался объем электролита в 1,5 л? (В нормальных условиях)
10.12.2023 10:25
Объем хлорного газа, полученного при электролизе, можно определить с использованием закона Фарадея. Закон Фарадея утверждает, что количество газа, произведенного или потребляемого при электролизе, пропорционально заряду, протекающему через электролит.
Для решения задачи нам необходимо знать молярную массу хлора (Cl2), которая составляет примерно 71 г/моль.
Шаги решения задачи:
1. Найдем количество вещества NaCl в расплаве по формуле n = m/M, где n - количество вещества (в молях), m - масса вещества (в граммах), M - молярная масса.
2. Рассчитаем количество заряда, прошедшего через электролит, используя формулу Q = I*t, где Q - заряд (в кулонах), I - сила тока (в амперах), t - время (в секундах).
3. Рассчитаем количество газа Cl2, используя формулу n = Q/F, где F - фарад (заряд, проходящий через электролит, соответствующий 1 мольу электронов, примерно 96500 Кл/моль).
4. Найдем объем газа Cl2, зная его количество вещества и используя уравнение состояния идеального газа - V = n*Vm, где V - объем газа (в литрах), Vm - молярный объем (при нормальных условиях примерно равен 22,4 л/моль).
Данная задача не требует пояснений, так как она не связана с формулами и числами.
Совет: Для эффективного решения подобных задач рекомендуется углубить знания по закону Фарадея и уравнению состояния идеального газа. Помимо этого, полезно понимать основы электролиза и взаимодействия веществ в реакции.
Дополнительное упражнение: С помощью данных в задаче рассчитайте объем хлорного газа, полученного при электролизе расплава поваренной соли массой 10 г, если использовался объем электролита в 2 л. (В нормальных условиях). Найдите ответ с шести знаками после запятой.
Электролиз расплава поваренной соли происходит на электродах в электролизере. При этом в результате реакции образуется хлорный газ (Cl2) и натриевый гидроксид (NaOH). Мы можем рассчитать объем хлорного газа, который образуется при электролизе, используя данные задачи.
Объем хлорного газа при электролизе:
Для решения этой задачи необходимо знать закон Фаредея, который гласит, что количество образованного вещества при электролизе прямо пропорционально количеству прошедшего заряда.
Также необходимо знать, как рассчитать количество полученного вещества (в данном случае, хлорного газа) по формуле ИЖТ: n=q/F, где n - количество вещества, q - количество заряда, F - фарад.
Решение задачи:
1. Найти количество заряда по формуле q=I*t, где I - сила тока, t - время электролиза.
2. Находим количество молей хлорного газа по формуле n=q/F.
3. Найти объем хлорного газа по формуле V=n*Vм, где Vм - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).
Например:
Время электролиза составляет 2 часа, сила тока равна 3 ампера. Тогда:
1. q=I*t=3*2=6 Кл (заряд)
2. n=q/F=6/(96500 Coulomb/mol)=0.00006 моль (количество вещества)
3. V=n*Vм=0.00006*22.4=0.00134 литров (объем хлорного газа)
Совет:
Для лучшего понимания электролиза и решения подобных задач рекомендуется изучить закон Фаредея и основные понятия электролиза. Также полезно освоить методику решения задач с использованием формулы ИЖТ.
Ещё задача:
При электролизе расплава меди хлоридом в электролизере было получено 0,02 моль хлора. Найдите объем хлорного газа в литрах при нормальных условиях. (Указание: используйте формулу V=n*Vм).