Question

Сколько серебра выделится на катоде и какое вещество, в каком количестве выделится на аноде, если в течение 30 мин пропускать через раствор AgNO3 ток силой 6 А​?​

Answer 1

Добрый день! Рад, что вы обратились ко мне с этим вопросом. Давайте разберемся вместе.

В данном случае мы имеем электролитическую ячейку, где в качестве электролита используется раствор AgNO3 (нитрат серебра). Однако, перед тем как приступить к решению, нам необходимо проверить, является ли данное вещество побочным продуктом электролиза, исходя из предоставленного контекста или ситуации. Ведь процессы электролиза различаются в зависимости от вещества, которое нужно разложить.

Давайте проведем ряд экспериментов и выполним пару расчетов, чтобы подтвердить наши предположения. Экспериментально установлено, что при прохождении тока через раствор AgNO3 на катоде (отрицательный электрод) выделяется серебро, а на аноде (положительный электрод) происходит процесс окисления NO3-. Таким образом, на катоде будут выделяться и накапливаться атомы серебра, а на аноде будут происходить окислительные процессы.

Теперь важно рассчитать количество выделенного серебра и нитрат-иона. Для этого нам понадобится знать формулу электролиза для раствора AgNO3, а также известные данные: сила тока (I) - 6 А и время электролиза (t) - 30 минут.

Формула электролиза для AgNO3 выглядит следующим образом:
2Ag+ + 2e- -> 2Ag

Согласно данной формуле, каждый ион серебра (Ag+) принимает на себя 2 электрона и превращается в атом серебра (Ag). Теперь мы можем рассчитать количество серебра, выделившегося на катоде (Ag):

Q = I * t
где Q - количество электрического заряда (количество прошедших электронов), I - сила тока (6 А), t - время электролиза (30 минут).

Перед тем, как решить уравнение, мы должны учесть, что 1 Кулон (C) заряда соответствует 1/96485 электрона (числу Авогадро). Значит, для нахождения заряда (Q) придется выполнить следующее преобразование единиц:

1 C = 1/96485 * 1 Электрон

Теперь выполним расчет:

Q = I * t
Q = 6 A * 30 * 60 сек
Q = 10800 Кл

Q (электрический заряд) = 10800 Кл

1 C = 1/96485 * 1 электрон
Q (количество электронов) = 10800 Кл / (1/96485)
Q (количество электронов) = 10800 Кл * 96485
Q (количество электронов) = 1045446000 электронов

Итак, мы получили количество прошедших электронов. Поскольку каждое серебро ион Ag+ принимает 2 электрона, мы можем найти примерное количество молекул серебра Ag, выделившихся на катоде:

Количество молекул Ag = Q(кол-во электронов) / 2

Количество молекул Ag = 1045446000 / 2
Количество молекул Ag = 522723000

Но нам нужно выразить количество серебра в граммах, поэтому мы должны узнать молярную массу серебра (Ag), которая равна 107,87 г/моль.

Масса Ag = (Количество молекул Ag * Молярная масса Ag) / Число Авогадро

Масса Ag = (522723000 молекул * 107,87 г/моль) / 6,02 * 10^23 молекул/моль
Масса Ag = 928,34 г

Таким образом, на катоде выделится около 928,34 г серебра.

Теперь давайте перейдем к аноду и определим, какое вещество и в каком количестве выделится на нем. Нам известно, что на аноде происходит окисление ионов NO3-. В результате окисления

ионы NO3- превращаются в кислород и другие продукты.

Однако, для более точного ответа на этот вопрос необходимо знать точное состояние анода и реакцию, происходящую на нем. Поэтому, без этой информации невозможно точно ответить на вопрос о том, какое вещество и в каком количестве выделится на аноде в данной конкретной ситуации.

Резюмируя, мы определили количество серебра, которое выделится на катоде в результате электролиза раствора AgNO3. Ответ: на катоде выделится примерно 928,34 г серебра. Однако, без информации о состоянии анода и реакции на нем, мы не можем точно ответить на вопрос о веществе и его количестве, выделяющемся на аноде.