Число переноса иона меди в растворе сульфата меди

[Nelly43]

Раствор 0,10М CuSO4 подвергнут электролизу в аппарате Гитторфа с инертными электродами из платины. В конце электролиза анодное пространство содержало 0,005 моль серной кислоты и 0,008 моль сульфата меди на 100 г воды. Вычислите число переноса иона меди в растворе сульфата меди. Какое количество CuSO4 содержалось в катодном пространстве?

[bacan]

При электролизе раствора сульфата меди с платиновым анодом на аноде будет наблюдаться выделение газообразного кислорода, и в анодном же пространстве будет накапливаться сульфат-ионы, которые с ионами водорода создают кислую среду, будет накапливаться серная кислота (2H+  + SO42- = H2SO4); на платиновом катоде будет откладываться металлическая медь. 

До электролиза в 100 мл анолита содержалось:
(0,1 * 100)/1000 = 0,01 моль CuSO₄ ИЛИ 0,01 моль SO₄^2-.
После электролиза убыль количества CuSO₄ (Cu²⁺ и SO₄^2-) в анолите (∆А):
∆А = 0,01 - 0,008 = 0,002 моль CuSO₄ моль ИЛИ 0,002 моль Cu²⁺.

Общая убыль количества CuSO₄ (Cu²⁺ и SO₄^2-) рассчитывается по концентрации серной кислоты в анолите, образующейся в анодном пространстве:
(∆А + ∆К) = С(H₂SO₄) = 0,005 моль.

Числа переноса ионов Cu²⁺ и SO₄^2- соответственно будут равны:
t+ ИЛИ t+(Cu²⁺) = ∆А/(∆А + ∆К) = 0,002/0,005 = 0,4;
t- ИЛИ t-(SO₄^2-) = 1 = 0,4 = 0,6.

∆К = (∆А + ∆К)t-(SO₄^2-) = 0,005 * 0,6 = 0 003 моль CuSO₄.

В католите после электролиза содержится CuSO₄:
0,01 - 0,003 = 0,007 моль ИЛИ n(CuSO₄) = 0,007 моль.

Ответ: t+(Cu²⁺) = 0,4; n(CuSO₄) = 0,007 моль.

 

Электролиз солей