при пропускании тока с какой силой через 600 гр 30% раствор Na2CO3 в течении 96500 минут массовая доля соли составит 35.3%

Вопрос школьника по предмету Химия

при пропускании тока с какой силой через 600 гр 30% раствор Na2CO3 в течении 96500 минут массовая доля соли составит 35.3%

Ответ учителя по предмету Химия

Ответ:

Объяснение:

Первый закон Фарадея:  масса  вещества выделившегося на электроде пропорционально  количеству электричества: m ~ Q .

 Второй  закон Фарадея:  для разряда 1 моль  ионов на электроде необходимо количество  электричества,  равное заряду иона, умноженному на число Фарадея:  Q = z•96500.    

 Оба этих  закона  часто объединяют в одну расчетную формулу:  

                    m(Me) = I · t · Эме / F                            

Здесь  ЭМе – эквивалент  металла,  который  выделяется на  катоде  при электролизе.  

    Из  данной  формулы  можно  вывести  рабочую  формулу  для нахождения  силы тока I.

          I = m · F = t · Эме

В нашей  задаче  электролизу  подвергается  раствор карбоната натрия.  При этом  процесс электролиза  сведется к  электролизу воды.  А  масса  карбоната  натрия  в растворе  не изменится.

 2Н2О   электролиз  2Н2 ↑  +  О2↑

Водород  выделится  на  катоде  а  кислород  на аноде.  

Первоначально  было 600 г  раствора  с массовой долей 30%.  То есть карбоната  в растворе было 180 г  а  воды 420 г

По условию  задачи  массовая доля  соль  стала  равной  35,3%

 Найдем  массу  раствора,  решив  уравнение:

  180 = 0,353 х      х =  510 г (округленно)

 Таким образом,  масса воды  которая подверглась электролизу составила 90 г  или  5 моль.  По уравнению электролиза  выделится на катоде  5 моль водорода  и  на аноде  2,5 моль кислорода

  Тогда  

 Масса  кислорода 80 г   эквивалентная  масса кислорода  8 г/моль, время  96500 минут. Это  значение  очень велико  вероятно опечатка  и нужно читать 96500 с

  I = m · F = t · Эме   80 ·96500 / 96500·8 = 10А.