Как будет происходить электролиз водного раствора электролита Hg(NO3)2 (t = 1 ч 35 мин, I = 15 А)? Приведите уравнение диссоциации электролита и поясните возможность участия каждого из образующихся ионов в электродных реакциях
Химия | ||
Решение задачи | ||
Выполнен, номер заказа №17022 | ||
Прошла проверку преподавателем МГУ | ||
Напишите мне в чат, пришлите ссылку на эту страницу в чат, оплатите и получите файл! |
Закажите у меня новую работу, просто написав мне в чат! |
Как будет происходить электролиз водного раствора электролита Hg(NO3)2 (t = 1 ч 35 мин, I = 15 А)? Приведите уравнение диссоциации электролита и поясните возможность участия каждого из образующихся ионов в электродных реакциях. Составьте электронные уравнения процессов, протекающих на инертных электродах. Вычислите массу (для твердых и жидких) или объем (для газообразных) веществ, образующихся на электродах.
Решение
Электролиз - это окислительно-восстановительная реакция, происходящая на электродах при пропускании электрического тока через расплав или раствор электролита. В таких системах электролиты подвергаются диссоциации – распаду на положительно- (катионы) и отрицательно- (анионы) заряженные ионы. Уравнение диссоциации электролита имеет вид:
Для электролита, рассматриваемого в данной задаче:
При электролизе расплавов веществ на катоде происходит процесс восстановления катионов (процесс присоединения электронов), а на аноде - процесс окисления анионов (процесс отдачи электронов). В результате, как правило, происходит разрядка ионов, т.е. переход их в нейтральное состояние:
Если электролизу подвергается водный раствор, то необходимо учитывать возможность участия воды как в катодном, так и в анодном процессе. Преимущественное участие молекул воды в катодном процессе:
происходит в том случае, если в состав электролита входят катионы электрохимически активных металлов:
Такие катионы требуют для своей разрядки значительно больше энергии, чем ее затрачивается на выделение водорода из воды, поэтому получить эти металлы электролизом водных растворов их соединений невозможно. Поскольку в состав электролита, указанного в условии задачи, входят катионы Hg2+, то электронное уравнение катодного процесса имеет вид:
Если в состав электролита входят анионы кислородсодержащих кислот:(NO3 - , NO2 - , SO3 2- , SO4 2- , PO4 3- , CO3 2- и т.п.), а также фторид-анион F- , то по тем же энергетическим причинам в анодном процессе участвуют не анионы электролита, а молекулы воды:
Продуктами данного электролиза являются:
- непосредственно выделяющиеся на электродах O2 и Нg,
- а также результаты вторичных взаимодействий между ионами, входящими в состав исходного электролита и не принимающие участие в электродных реакциях и ионами, образующимися в результате электродных реакций
Для вычислений массы m (для газов - объема V) веществ, образующихся на электродах в результате электролиза, необходимо воспользоваться законом Фарадея:
В условии задачи дано: I = 15 A, t = 1 ч 35 мин или 5700 сек
Первый продукт электролиза Hg является твердым (твердым, жидким или газообразным) веществом, поэтому для него необходимо вычислить массу (массу или объем). Подставляем в соответствующую формулу необходимые значения: = 201 г/моль, z = 4...........
Второй продукт электролиза О2 (формула) является газообразным (твердым, жидким или газообразным) веществом, поэтому для него необходимо вычислить объем (массу или объем). Подставляем в соответствующую формулу необходимые значения:
Похожие готовые решения по химии:
- Укажите соответствие между положением элемента в периодической системе Д.И. Менделеева и его электронной формулой (номером внешнего энергетического уровня, общим числом валентных электронов, характером их распределения по энергетическим подуровням
- Электроотрицательность (EN) характеризует способность атомов элементов к смещению электронной плотности. В периоде системы элементов Д. И. Менделеева она возрастает слева направо, в подгруппе убывает сверху вниз (для s- и p-элементов
- Атомы элементов P в первой реакции и O во второй реакции (а также и вещества, в состав которых они входят PH3 в первой реакции и KClO3 во второй реакции) являются восстановителями (отдают электроны) и участвуют в процессе окисления (процессе отдачи электронов
- Катодный процесс заключается в восстановлении катионов, входящих в состав соли – электролита катода
- Атомный (порядковый) номер химического элемента определяет заряд ядра его атомов. Ядро атома построено из нуклонов: протонов (заряд +1, масса 1) и нейтронов (заряд 0, масса 1
- В каких периоде, группе и подгруппе располагается данный элемент в периодической системе Д.И. Менделеева
- В случае ковалентной (полярной или неполярной) связи постройте электронные схемы молекул (теория Льюиса) и определите кратность связи, постройте схемы перекрывания электронных орбиталей (метод ВС) и определите геометрическую форму молекулы
- Химическая реакция может быть охарактеризована скоростью ее протекания. Скорость химической реакции зависит от многих факторов, среди которых
- Химическая реакция может быть охарактеризована скоростью ее протекания. Скорость химической реакции зависит от многих факторов, среди которых
- В случае ковалентной (полярной или неполярной) связи постройте электронные схемы молекул (теория Льюиса) и определите кратность связи, постройте схемы перекрывания электронных орбиталей (метод ВС) и определите геометрическую форму молекулы
- Электроотрицательность (EN) характеризует способность атомов элементов к смещению электронной плотности. В периоде системы элементов Д. И. Менделеева она возрастает слева направо, в подгруппе убывает сверху вниз (для s- и p-элементов
- Укажите соответствие между положением элемента в периодической системе Д.И. Менделеева и его электронной формулой (номером внешнего энергетического уровня, общим числом валентных электронов, характером их распределения по энергетическим подуровням