Общее количество электричества, протекающее через ячейку, равно:

Q'=/.T= 1500-10= 15ООО А-ч

Отсюда находим, какая часть электричества затрачена на выделение на катоде хрома, т. е. выход хрома по току:

п<«>=-5-=-^--100=14% 1 Q' 15 000

Можно предположить, что остальное количество электричества тратится на электрохимическое разложение воды с выделением кислорода и водорода:

иа катоде 2Н20 + 2е~ = Н2 + 20Н_

на аноде 2Н20— 4е~ =024-4Н+

Запишем уравнения, позволяющие рассчитать число моль Н2 и 02 по количеству электричества, затраченного на проведение электролиза (при этом учтем, что выход водорода по току на катоде равен 100—14 = 86%):

,„ v /-т-0,86 1-х

2-F ; "(°2)=Т7

(здесь 2 и 4 — число электронов г, переносимых соответственно

на катоде и аноде).

Тогда

д(Н2) = У(Н2) = 4-0,86 ^ 72 n(02) V(02) 2

Полученное значение отличается от соотношения газовых объемов, указанного в условии задачи. Значит, на электродах протекают и другие процессы.

Выход газообразных продуктов по току можно рассчитать иа основании соотношения объемов выделившихся газов. Кислород может выделяться при протекании основного процесса

СгОз = Сг + 3/202; л.1 = 14% и побочной реакции

2Н20 = 2Н24-02; tj2 Выход водорода иа катоде и кислорода на аноде составляет:

Л(Н2) = ^; Ч(02) = -5<Я^_ Исходя из условия задачи можно записать

Л(Н2) _ 1/(Н2) Оч2/2

Л(02) V(Ot) Q(ni + 42)/4

Решая это уравнение относительно t)2, получаем:

ч2 = 0,565, или 56,5% Отсюда рассчитываем число моль водорода и кислорода и.

Copyright © 2005-2012 Xenoid v2.0

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Химия: решение задач