Объяснение:
Первый закон Фарадея: масса вещества выделившегося на электроде пропорционально количеству электричества: m ~ Q .
Второй закон Фарадея: для разряда 1 моль ионов на электроде необходимо количество электричества, равное заряду иона, умноженному на число Фарадея: Q = z•96500.
Оба этих закона часто объединяют в одну расчетную формулу:
m(Me) = I · t · Эме / F
Здесь ЭМе – эквивалент металла, который выделяется на катоде при электролизе.
Из данной формулы можно вывести рабочую формулу для нахождения силы тока I.
I = m · F = t · Эме
В нашей задаче электролизу подвергается раствор карбоната натрия. При этом процесс электролиза сведется к электролизу воды. А масса карбоната натрия в растворе не изменится.
2Н2О электролиз 2Н2 ↑ + О2↑
Водород выделится на катоде а кислород на аноде.
Первоначально было 600 г раствора с массовой долей 30%. То есть карбоната в растворе было 180 г а воды 420 г
По условию задачи массовая доля соль стала равной 35,3%
Найдем массу раствора, решив уравнение:
180 = 0,353 х х = 510 г (округленно)
Таким образом, масса воды которая подверглась электролизу составила 90 г или 5 моль. По уравнению электролиза выделится на катоде 5 моль водорода и на аноде 2,5 моль кислорода
Тогда
Масса кислорода 80 г эквивалентная масса кислорода 8 г/моль, время 96500 минут. Это значение очень велико вероятно опечатка и нужно читать 96500 с
I = m · F = t · Эме 80 ·96500 / 96500·8 = 10А.
в лабораториях пользуются кислородом промышленного производства, поставляемым в стальных под давлением около15 мпа.
небольшие количества кислорода можно получать нагреванием перманганата калия kmno4:
2kmno4 → k2mno4 + mno2 + o2↑;используют также реакцию каталитического разложения пероксида водорода н2о2:
2н2о2 → 2н2о + о2↑.катализатором является диоксид марганца (mno2) или кусочек сырых овощей (в них содержатся ферменты, ускоряющие разложение пероксида водорода).
кислород можно получить каталитическим разложением хлората калия (бертолетовой соли) kclo3:
2kclo3 → 2kcl + 3o2↑.к лабораторным способам получения кислорода относится метод электролиза водных растворов щелочей, а также разложениеоксида ртути(ii) (при {{{1}}}):
2hgo → 2hg + o2↑.