Réz-szulfát (CuSO4) oldaton át 10 percig 20mA erőségű áramot vezetünk. A:Melyik elektródon válik ki a réz? B:Hány 2 vegyértékű rézion válik ki az elektródon? C:Hány mól réz válik ki? D:Mennyi a kiváló réz tömege? (réz moláris tömege: 63,5 g/mol

Folyamatok.: anód.: 2H2O=O2+ 4H+ + 4e-

katód.: 2Cu2+ + 4e-= 2 Cu Láthatjuk, hogy a katódon válik ki a réz. m=M*I*t/z*F, behelyettesítve.:

m=63,5*0,02*600/2*96500=3,94818*10^-3g, ebből n(Cu)=6,2176*10^-5 mol, ennyi a rézion anyagmennyisége is :)

M = 63,5 g/mól (a leválasztott anyag moláris tömege)

F = 96 487 C/mól (Faraday állandó)

I = 20 mA = 0,02 A (áramerősség)

t = 10 perc = 10*60 = 600 s (idő)

Q – töltésmennyiség

z – oxidációsszám változása

n = m/M (mólszám)

m = ? (tömeg)

Az elektrolíziskor lezajló folyamat:

Cu^2+ -> Cu

A: A réz kétvegyértékű kationja felvesz 2 elektront és a katódon kicsapódik – válik ki elemi (fém) réz formájában, tehát az oxidációsszám változása: z = 2.

Faraday I. törvénye:

m = k*I*t = k*Q

Faraday II. törvénye:

Q/(z*n) = F

A két törvény egyesítése:

m = M*I*t/(z*F); megjegyzés: k = M/(z*F)

D: Tehát a kiváló réz tömege (m):

m = 63,5*0,02*600/(2*96487) = 0,00395g = 3,95 mg

C: A kiváló mólok száma (n):

n = m/M = 0,00395/63,5 = 0,0000622 mól = 6,22*10^-5 mól

B: 1 mól bármely anyag az Avogadro számnyi részecskét jelent, tehát:

N = 6,022*10^23 darab részecskét

Részecskék száma = n*N = 6,22*10^-5 * 6,022*10^23 = 3,746*10^19 ion

(mire megjött a válasz, hogy a „D“ megvan már majdnem kész volt nálam is a „D“)