22 | 0,01 | 1,77*10-4

23 | 0,02 | 1,77*10-4

24 | 0,15 | 1,77*10-4

25 | 0,3 | 1,77*10-4

26-30. При якому розведенні концентрація іонів водню в розчині капронової кислоти (С5Н11СООН) буде рівна С, г іон/л? Константа електролітичної дисоціації К. Розв'язати задачу, користуючись наступними даними:

№ п/п | С, г іон/л | К

26 | 0,001 | 1,43*10-5

27 | 0,0015 | 1,43*10-5

28 | 0,002 | 1,43*10-5

29 | 050035 | 1,43*10-5

30 | 0,00015 | 1,43*10-5

31-35. При температурі t°C константа електролітичної дисоціації монохлороцтової кислоти рівна К, а її еквівалентна електропровідність при розведенні V, л – л Ом-1см2. Обчислити значення еквівалентної електропровідності при нескінченному розведенні, користуючись наступними даними.

№ п/п | t°C | К | л Ом-1см2 | V, л

31 | 18 | 1,4*10-3 | 77,2 | 32

32 | 18 | 1,4*10-3 | 80,4 | 40

33 | 25 | 1,4*10-3 | 81,2 | 48

34 | 25 | 1,4*10-3 | 89,4 | 50

35 | 25 | 1,4*10-3 | 79,5 | 30

36-40. Абсолютні швидкості іонів К+/А- (катіон і аніон) відповідно рівні UK+ i UA- . Обчислити еквівалентну електропровідність нескінченно розведеного розчину КА, користуючись наступними даними:

№п/п | Формула сполуки КА | UK+ ,см2/В*с | UA-,cм2/B*c

36 | Na2S04 | 4,4*10-4 | 7,1*10-4

37 | AgBr | 5,5*10-4 | 7,1*10-4

38 | NH4OH | 6,5*10-4 | 18*10-4

39 | ZnCl2 | 4,6*10-4 | 6,9*lO-4

40 | CdS04 | 4,7*10-4 | 7,1*10-4

41-45. Обчислити л? для речовини Д, якщо л? для речовин А, В, С відповідно рівні л?1, л?2 і л?3, користуючись наступними даними:

№

п/п | Формула

речовини А | л?1 |

Формула

речовини

В | л?2 |

Формула

речовини С |

л? |

Формула

речовини Д

41 | K2S04 | 132,4 | КС1 | 130 | HCl | 381,3 | H2SO4

42 | МН4ОН | 237,6 | (NH4)2SO4 | 132,3 | Li2SO4 | 101,3 | LiOH

43 | NaOH | 216,6 | NH4OH | 237,6 | NH4Cl | 129,9 | NaCl

44 | ZnCl2 | 111,3 | NaCl | 108,9 | NaBr | 110,8 | ZnBr2

45 | HNO3 | 377,6 | FeCl2 | 111,3 | HC1 | 381,3 | Fe(NO3)2

46-50. Число переносу катона в розбавленому розчині речовини А при температурі 25°С рівне ti, а еквівалентна електропровідність цього розчину при нескінченному розведенні л?1. Рухливість катіона в розчині речовини В становить л, а еквівалентна електропровідність цього розчину при нескінченному розбавленні становить л?2. Визначити еквівалентну електропровідність при нескінченному розведенні для речовини С, користуючись наступними даними:

№ п/п | Формула речовини А | ti | л?1 | Формула речовини В | л | л?1 | Формула речовини С

46 | NaCl | 0,390 | 108,9 | СНЗСООН | 315 | 350 | CH3COONa

47 | NH4Cl | 0,491 | 129,9 | Na2S04 | 42,6 | 111,3 | (NH4)2SO4

48 | CuCl2 | 0,406 | 111,6 | Na2SO4 | 42,6 | 111,3 | CuSO4

49 | КОН | 0,263 | 237,7 | CaBr2 | 50,4 | 118,6 | KBr

50 | СаСl2 | 0,432 | 116,7 | KN03 | 63,7 | 126,3 | Ca(N03)2

§2 Електроліз. Закони Фарадея.

Теоретичні відомості

Електролізом називається електронний хімічний процес, що протікає при проходженні електричного струму через електроліти.

При електролізі на електродах неперервно протікають окисно-відновіні реакції. На катоді позитивно заряджені іони (катіони) приєднують електрони, тобто відновлюються до електронейтральних частин; на аноді, негативно заряджені іони (аніони) віддають свої надлишкові електрони, тобто окислюються.

Протікання процесів електролізу описується законами електролізу, встановленими англійським вченим М. Фарадеєм (1834).

1. Кількість (електрики) речовини m, що утворюється під дією електричного струму, пропорційна кількості електрики, що пройшла через електроліт Q:

M = K Q = К I t (1)

Де І – сила стуму

t – час протікання струму в с.

К – коефіцієнт пропорційності, що рівний кількості речовини, що виділяється при проходженні 1 кулона електрики – електрохімічний еквівалент.

K = E / F (2)

Е – хімічний еквівалент

F – число Фарадея F = 96500 Кл або 26,8 А год. Тому

m = E I t / F (3)

2. Кількості різних речовин, виділених однією і тією ж кількістю електрики, пропорційні їх хімічним еквівалентам.

m1 / m2 = E1 / E2 (4)

При практичному проведенні електроліза завжди деяка частина електричної енергії витрачається на побічні процеси і втрачається внаслідок недостатньо хороших контактів. Важливою характеристикою установки для проведення електролізу є величина виходу по струму (%з).

%з = mпракт 100% / mтеор (5)

де mпракт – кількість фактично виділеної речовини; mтеор – кількість речовини, яка повинна була виділитися за законом Фарадея.

Враховуючи вихід за струмом за формулою (3) можна обчислити масу фактично виділеної речовини:

m = E I t з / F (6)

На процес електролізу істотний вплив має величина густини струму, тобто сили струму, що припадає на одиницю робочої поверхні електрода. Звичайно густину струму Іr, виражають в а/см2.

Іг = I / S (8)

Де S- площа поверхні електрода.

Приклади розв'язування задач.

Приклад 1.

Скільки грамів міді виділилося на катоді при пропусканні струму в 4 А через розчин мідного купоросу протягом 20 хв.

Розв'язання

Використовуючи формулу (3)

m = ECu I t / F

обчислюємо масу виділеної міді:

m = 32*4*20*60/96500 = 1,592 г.

Приклад 2.

Струм, проходячи через розчин кислоти, виділяє за 6 хв. 130 см3 водню, виміряних при 17°С під тиском 98910 Па. Вирахувати силу струму.

Розв'язання.

Масу виділеного водню обчислюємо за рівнянням Клапейрона-Менделєєва:

pV = m R T / M (*)

Де р – тиск, Па, V