Сформулируйте схемы оксидационного и восстановительного процессов, которые происходят при электролизе раствора

Предмет вопроса: Электролиз и оксидационно-восстановительные процессы

Описание:
Электролиз - это процесс, в котором разложение вещества происходит под воздействием электрического тока. В данной задаче раствор никелевой соли (NiCl2) подвергается электролизу с использованием инертных (не подверженных реакции) электродов.

При положительном (+) полюсе (аноде) оксидационный процесс происходит, а при отрицательном (-) полюсе (катоде) — восстановительный процесс. В случае никелевой соли (NiCl2) оксидационный процесс на аноде (оксидация) представляет собой окисление ионов хлора (Cl-) до молекулярного хлора (Cl2). Восстановительный процесс на катоде (восстановление) включает восстановление ионов никеля (Ni2+) до атомов никеля (Ni).

Таким образом, схемы оксидационного и восстановительного процессов в данной задаче можно представить следующим образом:

На аноде: 2Cl- -> Cl2 + 2e-
На катоде: Ni2+ + 2e- -> Ni

Чтобы рассчитать массу вещества, выделяющегося на катоде, можно использовать формулу электролиза: масса = заряд × эквивалентная масса. Заряд (Q) равен произведению силы тока (I) на время (t): Q = I × t.

В данном случае сила тока равна 3 ампера, а время составляет 30 минут, что равно 1800 секундам. Зная это, можно рассчитать массу никеля, выделяющегося на катоде.

Дополнительный материал:
Задача: Рассчитайте массу никеля, выделяющегося на катоде при проведении электролиза раствора никелевой хлорида (NiCl2) с использованием инертных электродов при силе тока 3 ампера в течение 30 минут.

Решение:
Заряд (Q) = сила тока (I) × время (t)
Q = 3 А × 1800 сек = 5400 Кл

Эквивалентная масса никеля (E) = молярная масса никеля (M) ÷ заряд в одном эквиваленте
E = (58,69 г/моль) ÷ (2 × 96500 Кл/экв) ≈ 0,000304 г/экв

Масса никеля (m) = Q × E
m = 5400 Кл × 0,000304 г/экв ≈ 1,646 г

Совет:
Для лучшего понимания электролиза и оксидационно-восстановительных процессов рекомендуется изучить основы электрохимии, включая понятия анода и катода, процессов окисления и восстановления, а также использовать таблицы стандартных потенциалов электродов для определения потенциала окислительно-восстановительной реакции.

Практика:
Рассчитайте массу вещества, выделяющегося на аноде при проведении электролиза раствора никелевой хлорида (NiCl2) с использованием инертных электродов при силе тока 2 ампера в течение 20 минут. (Раствор соли: NiCl2).