Chemia Fizyczna, ćwiczenia rachunkowe
Chemia, semestr IV
(6) Elektroliza. Prawa Faradaya. Wyznaczanie liczb przenoszenia metodą Hittorfa
1.
Jak długo musi przepływać prąd o natężeniu 20 A przez wodny roztwór KCl w temp. 70
o
C,
aby otrzymać 1 kg KClO
3
? Załóż wydajność prądową procesu 100%.
2.
Jak długo musi przepływać prąd o natężeniu 4 A przez wodny roztwór NiSO
4
, aby przedmiot
o powierzchni 400 cm
2
pokryć warstewką niklu o grubości 2
.
10
-3
mm? Załóż d(Ni) = 8,9 g
.
cm
-3
.
3.
Prąd elektryczny przepływa przez dwa kulometry włączone szeregowo w obwód. Elektrody
w obu kulometrach są platynowe. Pierwszy kulometr zawiera wodny roztwór azotanu nieznanego
metalu. Drugi kulometr zawiera wodny roztwór H
2
SO
4
. Po upływie pewnego czasu na katodzie
pierwszego kulometru wydzieliło się 0,675 g metalu, a na katodzie drugiego kulometru wydzieliło
się 73,1 cm
3
H
2
w temperaturze 16
o
C pod ciśnieniem 770 mm Hg. Oblicz równoważnik
elektrochemiczny metalu.
4.
Przez wodny roztwór 0,05 M KOH przepłynął prąd, wskutek czego w kulometrze miedzianym
wydzieliło się 31,8 mg miedzi. Roztwór z przestrzeni katodowej ważył 80 g, a miareczkując go
stwierdzono, że był on 0,0532 N. Oblicz liczbę przenoszenia jonów potasowych.
5.
W aparacie Hittorfa posiadającym srebrną katodę i kadmową anodę poddano elektrolizie
0,8964 m roztwór CdI
2
. W czasie elektrolizy w szeregowo włączonym kulometrze srebrnym
wydzieliło się 1,3424 g srebra. Roztwór anodowy o wadze 34,1876 g poddano analizie wagowej
strącając 13,444 g jodku srebrowego. Oblicz liczbę przenoszenia jonów kadmowych i jodkowych
oraz skomentuj otrzymany wynik. Przyjmij M(AgI) = 234,80 g
.
mol
-1
, M(CdI
2
) = 366,25 g
.
mol
-1
.
6.
Przed elektrolizą przestrzeń anodowa aparatu Hittorfa zawierała 0,1473 mval CuSO
4
w 1 g H
2
O.
Przez aparat przepuszczono ładunek 1,372
.
10
-3
F. Liczba przenoszenia jonu Cu
2+
wynosi 0,366.
Oblicz końcowe stężenie Cu w przestrzeni anodowej zawierającej 28 g H
2
O dla przypadku:
(a) anody platynowej, (b) anody miedzianej.