3 Визначити масу чистого алюмінію, що виділився на електроді протягом години, якщо сила струму в електролітичній вані 1 А
Ответы
Електроліз - це процес розкладу речовин на електроді внаслідок протікання струму через електроліт. Маса речовини, яка виділяється на електроді під час електролізу, залежить від сили струму, часу та молекулярної маси речовини.
У випадку з алюмінієм, електроліз відбувається у розплавленому оксиді алюмінію (Al2O3), званому кріолітом, і здійснюється за допомогою алюмінієвого катоду та карбонового анода.
Реакція на катоді: 2Al3+ + 6e- -> 2Al
Реакція на аноді: 6C + 3O2- -> 3O2 + 6CO
Кількість електричного заряду, необхідного для виділення однієї молекули алюмінію, дорівнює 3×96485 Кл = 289455 Кл. Молекулярна маса алюмінію M = 26.98 г/моль.
За одну секунду на катоді виділиться маса алюмінію:
m = (I × t × M) / (3 × 96485) = (1 А × 3600 с × 26.98 г/моль) / (3 × 96485 Кл/моль) ≈ 0.934 г
Отже, за годину (3600 с) на катоді виділиться:
mгод = m × 3600 с ≈ 0.934 г × 3600 с ≈ 3350 г
Тому, маса чистого алюмінію, що виділився на електроді протягом години, становить близько 3,35 кг.