Задача на электролиз водного раствора сульфата меди. Определить массовое содержание соли в исх. раст

[Nixi]

При проведении электролиза водного раствора сульфата меди, который длился 12 ч

30 мин, силу тока поддерживали постоянной. Через 50 мин с момента начала

электролиза на катоде началось выделение газа. Определите массовое содержание

соли в исходном растворе, если за время электролиза масса раствора уменьшилась

в 1, 778 раз.

 

Помогите, пожалуйста, решить! Я даже не знаю с чего надо начинать.

Изменено 7 Января, 2014 в 13:10 пользователем Nixi

[XuMuK]

Тема будет удалена, если не исправишь заголовок.

[M_GM]

  В 07.01.2014 в 13:02, Nixi сказал:

 

Помогите, пожалуйста, решить! Я даже не знаю с чего надо начинать.

Начни с уравнений реакций, которые проходят на катоде, на аноде ...

Ну и закон Фарадея надо вспомнить

Электролиз растворов солей - это для справки

[Nixi]

Я не очень понимаю закон Фарадея. Где надо брать n (кол-во отдаваемых/принимаемых электронов)?

Изменено 7 Января, 2014 в 14:32 пользователем Nixi

[M_GM]

  В 07.01.2014 в 14:30, Nixi сказал:

Я не очень понимаю закон Фарадея. Где надо брать n (кол-во отдаваемых/принимаемых электронов)?

Из уравнения реакций на катоде или на аноде.

[Nixi]

  В 07.01.2014 в 15:25, M_GM сказал:

Из уравнения реакций на катоде или на аноде.

Так на катоде или аноде? Что в формулу вставлять?

[M_GM]

А где ваши уравнения? Пишите, посмотрим, что вставлять.

[Nixi]

CuSO4 = Cu(2+) + SO4(2-)

Катод: Cu(2+) + 2e = Cu(0)

Анод: 2H2O - 4e = O2 + 4H(+)

2CuSO4 + H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4

[M_GM]

  В 07.01.2014 в 16:15, Nixi сказал:

CuSO4 = Cu(2+) + SO4(2-)

Катод: Cu(2+) + 2e = Cu(0)

Анод: 2H2O - 4e = O2 + 4H(+)

2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4

Так вот, если вас интересует масса меди выделившаяся на катоде, вы берете молярную массу меди и 2е

Если интересует масса кислорода полученная на аноде - молярную массу кислорода и 4е

В вашей задаче через 50 минут на катоде началось выделение газа.

Это говорит о том, что за 50 минут выделилась вся медь, а дальше на катоде пошла другая реакция, поскольку в растворе осталась лишь серная кислота.

Рассчитав сколько выделилось меди, можно определить сколько соли было в исходном растворе.

Но, поскольку сила тока не дана, задачу надо решать алгебраически

Изменено 7 Января, 2014 в 17:35 пользователем M_GM

[M_GM]

Посмотрев задачу внимательно, вижу, что закон Фарадея для ее решения в принципе не нужен. Главное понимание, что количество выделившегося на электродах вещества пропорционально количеству пропущенного тока, а оно, при постоянной силе тока пропорционально времени электролиза.

Пусть в растворе было х моль сульфата меди, которые разложились за первые 50 минут.

Остальные 700 минут шло разложение воды. Поскольку на разложение 1 моль воды и 1 моль сульфата меди требуется одинаковое количество электричества, то воды разложится 14х моль.

Теперь можно находить изменение массы раствора

Что меня привело к ответу w(CuSO4)=5,1%

Изменено 7 Января, 2014 в 19:21 пользователем M_GM