Elektrolýza je proces rozkladu elektrolytu pod vlivem elektrického proudu. Během elektrolýzy dochází k přenosu elektronů a iontů elektrolytem mezi elektrodami – anodou a katodou. V tomto případě mohou být kovové ionty, které jsou v roztoku, vysráženy na katodě ve formě kovového sedimentu.
V tomto případě zvažte elektrolýzu roztoku CuSO4. V molekule tohoto roztoku jsou dva ionty mědi Cu 2+ . V procesu elektrolýzy jsou kladně nabité ionty mědi přitahovány k záporně nabité katodě a přecházejí do atomárního stavu. To vede k tvorbě mědi na povrchu katody.
Chcete-li zjistit, kolik mědi se při elektrolýze daného roztoku uvolní na katodě, musíte znát počet iontů mědi a jejich náboj. Náboj iontu mědi Cu 2+ se rovná 2 jednotkám. Když to víte, můžete vypočítat množství mědi uložené na katodě v dané elektrolýze.
Elektrolýza roztoku CuSO4: kolik mědi se uvolní na katodě
Při elektrolýze roztoku CuSO4 se měď uvolňuje na katodě. Množství mědi, které bude přiděleno, závisí na množství unikajícího elektrického náboje a elektrochemického ekvivalentu mědi.
Elektrolýza je proces rozkladu látky působením elektrického proudu. V tomto případě se roztok CuSO4 rozkládá na ionty mědi (Cu2+) a síranu (SO4-). Měď umístěná na katodě je výsledkem redukce iontů mědi.
Množství mědi uvolněné na katodě lze vypočítat podle vzorce:
Měď (g) = (i * t) / (n * F )
- I - proud protékající maltou;
- t - čas elektrolýzy;
- n - počet elektronů potřebných k přeměně iontů mědi na atomy mědi (n = 2);
- F - Faradayova konstanta (F = 96500 Cl/mol).
Pro výpočet množství mědi uvolněné na katodě je tedy nutné znát sílu proudu a čas elektrolýzy.
Všimněte si, že výsledek výpočtu poskytne množství mědi v gramech. Pro převod výsledné hodnoty na mol je nutné ji rozdělit na molekulovou hmotnost mědi (63,55 g/mol).
Hmotnost uvolněné mědi v elektrolýze roztoku CuSO4
Při elektrolýze roztoku CuSO4 se na katodě uvolňuje měď. Hmotnost uvolněné mědi závisí na počtu přívěsků protékajících roztokem.
K určení hmotnosti uvolněné mědi je nutné použít Faradayův zákon, který stanoví přímou proporcionalitu mezi množstvím látky uvolněné na elektrodě a nábojem protékajícím elektrolytem:
Hmotnost mědi = Q × M
kde Q je náboj, v coulombech A M je molární hmotnost mědi 63,55 g/mol.
K vyřešení konkrétního problému je třeba znát molární poměr mědi a náboje. Vzhledem k tomu, že sloučenina CuSO4 obsahuje jeden atom mědi, je mezní poměr 1:1. Hmotnost uvolněné mědi se tedy rovná náboji vyjádřenému v coulombech.
Na základě podmínky úkolu protéká roztokem 100 cl.vezmeme-li v úvahu, že jeden přívěsek se rovná jedné ampérové sekundě, lze říci, že roztokem protéká 100 A*s.
Takže hmotnost uvolněné mědi bude 100 g.