Какую массу раствора получили после электролиза и какие массовые доли веществ содержит данный раствор?

Предмет вопроса: Растворы и электролиз

Разъяснение: При электролизе происходит разложение вещества на его составные части под влиянием электрического тока. При этом формируются ионы положительного и отрицательного заряда. Ионы притягиваются к электродам, образуя химические вещества.

Для определения массы раствора, полученного после электролиза, необходимо знать массу исходного вещества и его молярную массу. После этого можно использовать закон Кулона-Фарадея, который устанавливает пропорциональную зависимость между количеством электричества, протекающего через раствор, и количеством вещества, которое выпадает на электроды.

Массовые доли веществ в полученном растворе можно определить, зная их молярные массы и количество вещества, выпавшего на каждый электрод. Массовая доля вещества вычисляется как отношение массы этого вещества к общей массе раствора.

Доп. материал: Пусть у нас есть 2 грамма хлорида натрия (NaCl), которые электролизируются. По закону Кулона-Фарадея мы знаем, что на катоде будет выпадать натрий (Na) с молярной массой 23 г/моль. Пусть при электролизе на катоде выпадает 0,2 моль натрия. Тогда масса натрия будет равна 0,2 моль * 23 г/моль = 4,6 г. Аналогично, на аноде выпадает хлор (Cl2) с молярной массой 71 г/моль. Пусть при электролизе на аноде выпадает 0,1 моль хлора. Тогда масса хлора будет равна 0,1 моль * 71 г/моль = 7,1 г. Общая масса раствора после электролиза будет равна сумме масс натрия и хлора, то есть 4,6 г + 7,1 г = 11,7 г. Массовая доля натрия в растворе будет равна 4,6 г / 11,7 г * 100% ≈ 39,3%, а массовая доля хлора будет равна 7,1 г / 11,7 г * 100% ≈ 60,7%.

Совет: Для лучшего понимания электролиза и определения массы раствора, рекомендуется ознакомиться с основами электрохимии и углубить знания о законе Кулона-Фарадея. Важно понимать, что во время электролиза масса раствора может изменяться из-за образования новых веществ на электродах.

Задача для проверки: При электролизе раствора хлорида меди (CuCl2) масса меди, выпавшей на катоде, составляет 3 г, а масса хлора, выпавшего на аноде, составляет 10 г. Какова массовая доля хлора в полученном растворе?