Объяснение:
Какой объем водорода можно получить при взаимодействии 6 г цинка с избытком серной кислоты при 85% выходе продукта реакции от теоретически возможного?
Решение
Дано: 6 г х л
m(Zn) = 6 г H2SO4 + Zn = ZnSO4 + H2
М(Zn) = 65 г/моль Вычислим количество вещества цинка:
φ (выхода) 85% или 0,85 6 г : 65 г/моль = 0,0923 моль
Vm = 22,4 л/моль Таким образом, водорода образуется
при 100% выходе такое же количество.
Найти V(H2) = ? при 85% выходе количество выделившегося
водорода составит: 0,0923 моль × 0,85 =
0,785 моль
V(H2) = 22,4 л/моль × 0,785 моль = 17,6 л
При электрохимической коррозии в кислой среде на аноде происходит окисление (разрушение) металла, а на катоде – восстановление ионов водорода.
Me(0) – ne → Me(n+)
2Н (+) + 2е → Н2↑(в кислой среде)
При электрохимической коррозии в гальванической паре анодом становится металл, обладающего меньшим значением электродного потенциала, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала.
Железо в электрохимическом ряду напряжений стоит правее магния, значит, железо имеет большее значение электродного потенциала, чем магний. Следовательно, в гальванической паре Mg – Fe магний будет анодом, а железо – катодом.
Eo(Fe(2+)/Fe) = − 0,441 В
Eo(Mg(2+)/Mg) = – 2,362 B
Eo(Fe(2+)/Fe) > Eo(Mg(2+)/Mg)
Следовательно, в данной гальванической паре магний будет разрушаться (корродировать) , а на поверхности железа будет происходить восстановление ионов водорода.
Процессы окисления-восстановления на электродах.
Анод (-) Mg(0) - 2е → Mg(2+) │1 - процесс окисления на аноде
Катод (+) 2Н (+) + 2е → Н2↑ │1 - процесс восстановления на катоде
Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в гальванической паре реакцию.
Mg(0) + 2Н (+) → Mg(2+) + Н2↑
Схема гальванической пары
А (-) | Mg | H(+) | Fe | К (+)