Применим II закон Фарадея
m = ЭIt/F = ЭIt/96500
ЭCu = 64/2 = 32 г/моль
m =32∙10∙3∙3600/96500 = 35,8 г
E0(Cu2+/Cu) = 0,34 В
E0(H2O/H+) = -0,41 В
E0(H2O/O2) = 0,82 В
Растворимый медный анод:
На катоде возможно восстановление меди и воды. Но потенциал меди имеет более положительное значение, чем потенциал восстановления воды (E0(H2O/H+) = -0,41 В), поэтому на катоде будет восстанавливаться медь. На аноде также возможно окисление меди или воды и, т.к. потенциал меди имеет меди имеет меньшее значение, чем потенциал окисления воды (E0(H2O/O2) = 0,82 В), то на аноде будет окисляться медь:
К: Cu2+ + 2e = Cu0
A: Cu0 – 2e = Cu2+
Cu2+ + Cu0 = Cu0 + Cu2+
Инертный нерастворимый анод:
Соль состоит из катиона неактивного металла и аниона кислородсодержащей кислоты. В этом случае на катоде происходит восстановление меди, а на аноде окисление воды:
K: Cu2+ + 2e— = Cu
A: 2H2O -4e— = O2 + 4H+
2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + O2 + 4H+
2CuSO4 + 2H2O = 2Cu + O2 + 2H2SO4
Применим II закон Фарадея
m = ЭIt/F = ЭIt/96500
V = VЭIt/F = VЭIt/96500
Переведем часы в секунды: t = 3 ч = 10800 с
Э(Cl2) = ½ = 0,5 моль
VЭ(Cl2) = 22,4∙0,5=11,2 л
V = 11,2∙5∙10800/96500 = 6,3 л.
Составим уравнения электродных реакций, протекающих при электролизе:
MgCl2 расплав
К: Mg2+ + 2e → Mg0
A: 2Cl— — 2e → Cl20
MgCl2 → Mg + Cl2
MgCl2 раствор
К: 2H2O + 2e → H20 + 2OH—
A: 2Cl— — 2e → Cl20
MgCl2 + 2H2O → H2 + Cl2 + Mg(OH)2
MgCl2 и ZnSO4 растворы
К: 2H2O + 2e → H20 + 2OH—
Zn2+ + 2e → Zn0
A: 2Cl— — 2e → Cl20
2H2O — 4e → O20 + 4H+
MgCl2 + 2ZnSO4 + 4H2O → H2 + O2 + Cl2 + 2Zn + Mg(OH)2 + 2H2SO4
Условия жизни
Наземно - воздушная среда
Водная среда
Почвенная среда
Кислород
Достаточно
Бывает не достаточно
Более недостаточно
Вода
Не всегда достаточно
Всегда много
достаточно
Изменения температуры
Значительные
Более умеренные
Более ровные
Свет
Достаточно
На глубине нет света
Недостаточно