|
 |
|
Struja jakosti 0,4 A u vremenu od 20 minuta provodi elektrolizu vodene otopine kalcijeva klorida, volumen otopine je 250 mL. Izraćunaj:
a) volumene plinova koji se razviju na elektrodama pri standardnim uvjetima
b) volumen plinova koji se razviju na elektrodama pri temperaturi 25 stupnjeva celzijeva, i tlaku 300 mili bara
c) množinsku koncentraciju OH- iona po završetku elektrolize
d) ph nastale otopine
|
|
Ime i prezime:
Miro Somić
somic@gmail.com
|
 |
 |
Elektrolizom vodene otopine kalcijevog klorida na anodi će se oslobađati klor, a na katodi vodik:
CaCl2 + 2 H2O → Ca(OH)2 + Cl2 + H2
Koliki će biti doseg reakcije, ovisi o tomu koliko je elektronâ proteklo kroz sustav. Preciznije, budući da će za svaku elementarnu reakciju opisanu jednadžbom gore trebati dva elektrona, doseg reakcije bit će dvostruko manji od množine proteklih elektrona. Tu množinu dobit ćeš dijeljenjem proteklog naboja s Faradayevom konstantom:
n(e‒) = Q/F
dok ćeš količinu naboja dobiti množenjem jakosti struje i proteklog vremena:
Q = I∙t
S tim predradnjama može se na podzadatke. Prva dva svode se na primjenu iste formule i dešifriranje iste nejasnoće. Naime, nije jasno traži li se ukupan volumen oslobođenih plinova ili pak volumeni svakog posebno (a treba i pretpostaviti da je u otopini bilo dovoljno kalcijevog klorida za elektrolizu). Neovisno o namjerama autorâ, do rješenja se dolazi tako da prvo množinu elektronâ podijeliš s dva, čime ćeš dobiti koliko je nastalo klora i vodika (ne ukupno, već svakog), a zatim pomoću jednadžbe stanja idealnog plina iz množine izračunaš volumene:
p∙V = n∙R∙T
O tomu što su to standardni tlak i temperatura čitaj ovdje, dok ćeš za to koje brojke odabrati morati pitati nastavnika.
Druga dva podzadatka opet su povezana, ali tako da se drugi nastavlja na prvi. Koncentraciju hidroksidnih iona izračunat ćeš dijeljenjem njihove množine s volumenom otopine:
c(OH‒) = n(OH‒)/V(otopina)
dok ćeš do množine opet doći preko elektronâ, isto kao i kod množina plinova, a paziti trebaš samo na to da formulska jedinka kalcijevog hidroksida sadrži dva hidroksidna aniona. Kako iz koncentracije hidroksidnih aniona izračunati pH, možeš pročitati ovdje ili ovdje.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
