Question

При электролизе раствора соли SnBr2 металла током 2,1 А, масса катода возросла на 0,84 г. Учитывая, что выход металла по току Bi = 62, %, рассчитайте, какое количество электричества и в течение какого времени пропущено. Составьте схему электролиза.

Answer 1

Добрый день! Рады видеть вас на уроке. Давайте разберем данный вопрос подробно.

Для начала, составим схему электролиза:

————————————
| |
+ Анод Катод +
| |
————————————
СнBr₂ → Sn²⁺ + 2e⁻

На аноде происходит окисление, а на катоде — восстановление вещества. В данном случае окисляется соль SnBr₂ и выделяются металлические ионы Sn²⁺. Катод, куда перемещаются электроны, покрывается слоем металла Sn.

Теперь приступим к решению вопроса о количестве электричества и времени пропуска тока.

1. Расчитаем количество вещества Sn, осажденного на катоде:

Молярная масса Sn = 118,71 г/моль
Масса осажденного металла = 0,84 г
Выход металла по току Bi = 62%

Выход металла можно выразить следующим образом:
Выход (%) = (количество вещества Sn)/(количество вещества Sn в теории) * 100%

Выразим количество вещества Sn:
(количество вещества Sn) = (масса осажденного металла)/(молярная масса Sn)

(количество вещества Sn в теории) = (количество вещества Sn)/(выход (%)/100)

Подставим значения:
(количество вещества Sn в теории) = (0,84 г)/(118,71 г/моль) / (62/100) = 0,882 моль

2. Теперь рассчитаем количество электричества, использованное в процессе:

Количество электричества можно выразить через заряд электрона:
(количество электричества) = (количество электронов) * (заряд электрона) = (количество элементарных зарядов) * (заряд электрона) = (количество элементарных зарядов) * (1,6 * 10⁻¹⁹ Кл)

Поскольку каждая молекула SnBr₂ теряет 2 электрона, количество элементарных зарядов равно:
(количество элементарных зарядов) = (количество электронов) = 2 * (количество вещества Sn в теории) * (число Авогадро)

Подставим значения:
(количество элементарных зарядов) = 2 * 0,882 моль * 6,02 * 10²³ моль⁻¹ = 1,06 * 10²⁴ элементарных зарядов

Теперь найдем количество электричества:
(количество электричества) = (1,06 * 10²⁴ элементарных зарядов) * (1,6 * 10⁻¹⁹ Кл) = 1,7 * 10⁵ Кл

3. Найдем время пропуска тока:

Величина электрического тока связана с количеством электричества следующим образом:

(количество электричества) = (ток) * (время)

Теперь найдем время пропуска тока:
(время) = (количество электричества) / (ток) = (1,7 * 10⁵ Кл) / (2,1 А) = 8 * 10⁴ сек

Итак, мы рассчитали, что количество электричества, потребовавшееся для проведения электролиза, составляет 1,7 * 10⁵ Кл, а время пропуска тока — 8 * 10⁴ секунд.

На этом наш урок завершается. Надеюсь, я сумел разъяснить материал по электролизу раствора соли SnBr2 металла достаточно подробно и наглядно. Если у вас остались вопросы, буду рад их обсудить и дать развернутые ответы.