вычислить атомную массу, определить газ

[fulcrum]

Помогите пожалуйста с решением 2 задач

 

1. Вычислить атомную массу двухвалентного металла и определить какой это металл, если 8,34г металла окисляются 0,680л кислорода(н.у.).

 

2. Какой газ и в каком количестве выделится на аноде при электролизе раствора CuSO₄ с угольным анодом,если масса катода увеличится на 6,4г?

 

 

Учусь на 5 курсе технического вуза, специальность ни как не связана с химией, тем не менее её включили в список предметов, так как якобы не додали материал на первом курсе, то есть с первого курса я с химией не встречался, поэтому был бы очень благодарен, если бы кто-нибудь более-менее подробно расписал решение данных задач.

Изменено 10 Марта, 2012 в 12:31 пользователем fulcrum

[qerik]

по решению задач: главное - знать закон сохранения массы и 3 формулы: n=m/M; n=V/Vm; n=N/Na

Vm = 22.4 л/моль, 3 формула не потребуется.

1. 2Me + O2 = 2MeO

n(O2) = 0.030357

n(Me) = 2n(O2) = 0.0607

M(Me) = m/n = 137.4

Металл - Барий.

2. Cu2+ + 2e- = Cu0

2SO42- + 2H2O -4e- = 2H2SO4 + O2

n(O2) = 0.5n(Cu) = 0.5*6.4/64 = 0.05 моль.

Выделится кислород в количестве 0.05 моль.

По формулам выше можете найти как массу, так и объём.

Во 2й задаче могу ошибаться.

[Че Гулливер]

по решению задач: главное - знать закон сохранения массы и 3 формулы: n=m/M; n=V/Vm; n=N/Na

Vm = 22.4 л/моль, 3 формула не потребуется.

1. 2Me + O2 = 2MeO

n(O2) = 0.030357

n(Me) = 2n(O2) = 0.0607

M(Me) = m/n = 137.4

Металл - Барий.

2. Cu2+ + 2e- = Cu0

2SO42- + 2H2O -4e- = 2H2SO4 + O2

n(O2) = 0.5n(Cu) = 0.5*6.4/64 = 0.05 моль.

Выделится кислород в количестве 0.05 моль.

По формулам выше можете найти как массу, так и объём.

Во 2й задаче могу ошибаться.

Чтобы не ошибаться, записывайте уравнения процессов, происходящих на электродах, в полной форме.

CuSO4 <=> Cu2+ + SO42-

катод (-) Cu2+ + 2e = Cu

анод (+) 2H2O - 4e = O2 + 4H+

2Cu2+ + 2H2O (электролиз)-> 2Cu + O2 + 4H+

2CuSO4 + 2H2O (электролиз)-> 2Cu + O2 + 2H2SO4

Изменено 10 Марта, 2012 в 16:40 пользователем Че Гулливер

[machdems]

А электроны уравнивать кто будет?

[Че Гулливер]

А электроны уравнивать кто будет?

А Вы хорошенько посмотрите.

Изменено 10 Марта, 2012 в 16:45 пользователем Че Гулливер

[machdems]

Ну обычно это прям в процессах пишут, ну точнее я только так видел, не суть как важно в принципе

[Че Гулливер]

Ну обычно это прям в процессах пишут, ну точнее я только так видел, не суть как важно в принципе

[fulcrum]

спасибо огромное, многое понятно, но есть пара вопросов...

 

по 1 задаче: не понимаю, почему n(Me) = 2n(O2) ?

 

 

по 2 задаче: 2CuSO4 + 2H2O (электролиз)-> 2Cu + O2 + 2H2SO4 означает, что в процессе электролиза раствора CuSO4 получаем 2Cu + O2 + 2H2SO4, а куда делся водород с анода, соединился с кислотным остатком? В таком случае можно сказать, что на аноде выделится кислород и водород, или же только кислород? Не понимаю, что отражает эта запись 2Cu2+ + 2H2O (электролиз)-> 2Cu + O2 + 4H+ ?

И почему n(O2) = 0.5n(Cu) ? Вероятно из тех же соображений, из которых в первой задаче n(Me) = 2n(O2)...подскажите пожалуйста принцип

Изменено 11 Марта, 2012 в 13:04 пользователем fulcrum

[Че Гулливер]

спасибо огромное, многое понятно, но есть пара вопросов...

 

по 1 задаче: не понимаю, почему n(Me) = 2n(O2) ?

 

 

по 2 задаче: 2CuSO4 + 2H2O (электролиз)-> 2Cu + O2 + 2H2SO4 означает, что в процессе электролиза раствора CuSO4 получаем 2Cu + O2 + 2H2SO4, а куда делся водород с анода, соединился с кислотным остатком? В таком случае можно сказать, что на аноде выделится кислород и водород, или же только кислород? Не понимаю, что отражает эта запись 2Cu2+ + 2H2O (электролиз)-> 2Cu + O2 + 4H+ ?

И почему n(O2) = 0.5n(Cu) ? Вероятно из тех же соображений, из которых в первой задаче n(Me) = 2n(O2)...подскажите пожалуйста принцип

1. Такая зависимость вытекает из стехиометрического правила, которое дословно можно понять, как "вещества вступают в реакции между собой в определенных соотношениях". Например, в первой задаче на 2 моль металла приходится 1 моль кислорода или на 1 моль металла приходится 0,5 моль кислорода и т.д. В этом и заключается применение стехиометрического правила.

2. Относительно первой части второго вопроса. Здесь тоже применяется стехиометрическое правило. Теперь об электролизе. На катоде будет восстанавливаться медь, а на аноде окисляться вода. Почему? Да потому что электролизу подвергается раствор, а не расплав. Естественно, сначала из раствора восстановится вся медь. Затем, если продолжать электролиз, на катоде начнет восстанавливаться вода. Вот тогда-то на катоде будет выделяться водород. 2Cu2+ + 2H2O (электролиз)-> 2Cu + O2 + 4H+ - это сокращенная форма записи процесса, протекающего на электроде.

[fulcrum]

1. Такая зависимость вытекает из стехиометрического правила, которое дословно можно понять, как "вещества вступают в реакции между собой в определенных соотношениях". Например, в первой задаче на 2 моль металла приходится 1 моль кислорода или на 1 моль металла приходится 0,5 моль кислорода и т.д. В этом и заключается применение стехиометрического правила.

хорошо, а как мне определить стехиометрию для моей реакции, откуда информация, что на 2 моля неизвестного металла приходится один моль кислорода?

 

 

2.Теперь об электролизе. На катоде будет восстанавливаться медь, а на аноде окисляться вода. Почему? Да потому что электролизу подвергается раствор, а не расплав. Естественно, сначала из раствора восстановится вся медь. Затем, если продолжать электролиз, на катоде начнет восстанавливаться вода. Вот тогда-то на катоде будет выделяться водород.

 

на аноде окисляется вода, и выделяется кислород и водород, так? так в итогде как с водородом-то быть, его учитывать, и рассчитывать количество тогда уже водорода и кислорода, или он сразу соединяется с кислотным остатком и учитывать его не надо?

Изменено 11 Марта, 2012 в 14:12 пользователем fulcrum