Перед тем, как приступить к решению задачи, давайте проведем небольшую вводную часть, чтобы вам было понятно, что такое электролиз и ортофосфорная кислота.
Электролиз - это процесс разложения химических соединений при помощи электрического тока. В его результате происходит разделение вещества на ионы, положительно заряженные - катионы и отрицательно заряженные - анионы.
Ортофосфорная кислота - это химическое соединение, обозначаемое формулой H3PO4. Это кислота, состоящая из одного атома фосфора, трех атомов водорода и четырех атомов кислорода. Она широко используется в различных областях, включая промышленность, сельское хозяйство и лабораторную практику.
Теперь, когда мы знаем основные понятия, приступим к решению задачи.
Для полного электролиза ортофосфорной кислоты, нам понадобятся электроды и источник постоянного тока. Обычно в процессе электролиза используют металлические электроды, такие как платина или медь.
Шаг 1: Подготовка раствора
Необходимо приготовить раствор ортофосфорной кислоты, добавив ее в воду до получения желаемой концентрации.
Шаг 2: Установка электродов
Возьмите два электрода (один положительно заряженный - анод, и один отрицательно заряженный - катод) и поместите их в раствор ортофосфорной кислоты так, чтобы они не касались друг друга.
Шаг 3: Включение источника тока
Подключите электроды к источнику постоянного тока. Обычно это делается с помощью проводов, подключаемых к отрицательному и положительному выводам источника тока.
Шаг 4: Разложение вещества на ионы
При включении источника тока начинается электролиз ортофосфорной кислоты. Под действием электрического поля происходит разложение вещества на ионы. Молекулы ортофосфорной кислоты (H3PO4) расщепляются на ионы водорода (H+) и ионы фосфата (PO4^-3).
H3PO4 -> 3H+ + PO4^-3
Шаг 5: Реакция на аноде и катоде
Причем на аноде (положительно заряженный электрод) происходит окисление ионы гидроксида (OH-) из воды реагируют с анодом и образуют молекулы кислорода (O2) и воду (H2O):
4OH- -> 2H2O + O2 + 4e-
На катоде (отрицательно заряженный электрод) происходит восстановление ионы водорода (H+) получают электроны (e-) и образуют молекулы водорода (H2):
2H+ + 2e- -> H2
Таким образом, в процессе полного электролиза ортофосфорной кислоты на аноде образуется кислород (O2), а на катоде - водород (H2).
Это было детальное описание процесса полного электролиза ортофосфорной кислоты. Если возникнут вопросы или что-то не понятно, не стесняйтесь задавать дополнительные вопросы.
h3po4+h2o=h+ + h2po4 1-
h2po4 1- = h+ + hpo4 2-
hpo4 2- = h+ + po4 3-
h3po4 = 3h+ + po4 3-