Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ




 

 

Задача

Определите объем Cl2, выделившийся при электролизе водного раствора NaCl на платиновых электродах, если объем выделившегося при этом Н2 - 44,8 мл. Выход по току хлора – 80%.

 

Решение. Ионный состав раствора:

NaCl → Na+ + 2l-

H2O ↔ H+ + OH-

рН=7 гидролизa соли

Потенциалы возможных процессов:

ЕрН+/Н2 = -0,059рН = -0,41В

ЕрО2/ОН- =1,23-0,059рН = +0,81В;

Е0Сl2/Cl- = + 1,36В

Е0Сl2/Cl- - ЕрО2/ОН- < 1 Þвозможны оба процесса

Электродные процессы:

[- K]: + + 2е → Н2

[+A]: 4ОН- → О2 ↑ + 2Н2О + 4е

2Cl- → Cl2 + 2e

По закону Фарадея:

Количество электричества, прошедшее через электроды:

qk = qa =I·τ

Þ

Þ

Задача

Определить выход по току Fe, Co, Cd при электролизе раствора смеси их сернокислых солей (сульфатов), если массы выделившихся на катоде Ме соответственно mFe= 5,58 г; mCo=5,9 г; mCd=11,2 г.

Пример 1.3.Рассчитайте величину максимальной электроэнергии, которая может быть выработана серебряно – цинковым ГЭ при уменьшении массы анода на 1 г в результате протекания электрохимической реакции при условиях заданных в примере 1.2.

Решение. Анодом ГЭ является цинковый электрод. Количество электричества Q, прошедшего через электродную поверхность, рассчитывается из объединенного закона Фарадея:

Максимально вырабатываемая электроэнергия или Wэл = 1,23 Вт ч.

Пример 1.5. Рассчитайте ЭДС концентрационного ГЭ:

H2,Pt | НCl || СН3СООН| H2,Pt , работающего при одинаковых давлениях

и одинаковых концентрациях водных растворов кислот c0 = 0,1 моль/л.

Решение.Для кислой среды уравнения электродных реакций в концентрационном элементе:

А -: H2 → 2H+ + 2

К+: 2H+ + 2 → H2

Величина равновесного потенциала этих электродов определяется по уравнению

, при .

Рассчитаем активность ионов водорода :

а) в растворе уксусной кислоты: СН3СООН СН3СООН + H+,

т.к. уксусная кислота является слабым электролитом, то коэффициент активности и ; константа диссоциации Кд = 1,75 10-5

= αс0 , где степень диссоциации и тогда

, следовательно В.

б) в растворе соляной кислоты: HCl → H+ + Cl,

так как НСl является сильным электролитом, то сначала рассчитываем ионную силу раствора :

,

затем по таблице находим коэффициент активности и тогда:

и В.

Т.к. , рассчитанный для соляной кислоты больше, чем для уксусной, то катодом будет электрод погруженный в раствор соляной кислоты, анодом - электрод погруженный в раствор уксусной кислоты.

В.

 

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 54; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты