Hogyan kell kiszámolni a következő feladatot?

Vízbontás történik, így a két gáz a hidrogén és az oxigén lesz.

Ezt abból tudhatod, hogy a kálium standard potenciálja túl kicsi ahoz, hogy indifferens elektródon leválasztható legyen, az összetett ionok helyett pedig mindig a víz bomlik el. Szóval ebben az esetben mindkét elektródon a vízet alkotó atomok molekulái válnak le.

A függvénytáblázatból kinézheted az alábbi két egyenletet:

Katód: 2 H2O + 2e- -> H2 + 2 OH-

Anód: H2O -> 0,5 O2 + 2 H+ + 2e-

Vagy megjegyezheted, hogy 1 mol víz elbontásához 2 F töltés szükséges.

Én az előbbi alapján szoktam számolni, mert jobban nyomonkövethető számomra, mit is számolok éppen.

t = 70 min = 4200 s

I = 3,14 A

F = 96500C/mol

Vm = 24,5 dm3/mol

Q = I*t = 3,14A * 4200s = 13188 C

n(e-) = Q/F = 13188C / 96500C/mol = 0,1367 mol elektron vett részt a vízbontásban.

Az egyenletekből látszik, hogy 1 mol H2-höz és 0,5 mol O2-höz 2 mol e- kell (így 1 mol O2-höz értelemszerűen 4 mol e-).

n(H2) = n(e-)/2 = 0,1367mol/2= 0,06833 mol H2 lett

n(O2) = n(e-)/4 = 0,1367mol/4= 0,03416 mol O2 lett

V(H2) = n*Vm = 0,06833mol * 24,5dm3/mol = 1,673 dm3 = 1673 cm3 hidrogén fejlődött a katódon, és

V(O2) = n*Vm = 0,03416mol * 24,5dm3/mol = 0,837 dm3 = 837 cm3 oxigén az anódon