- Уравнение химической реакции электролиза раствора хлорида меди(II) выглядит следующим образом:
CuCl2 (раствор) -> Cu (осажденный на катоде) + Cl2 (выделяется на аноде).
- Процессы окисления и восстановления на инертных электродах включают:
- На катоде: Cu2+ (катион) + 2e- -> Cu (осажденный медь)
- На аноде: 2Cl- -> Cl2 (газ) + 2e-
- Для вычисления массы меди, образовавшейся в результате электролиза 5,4%-ного раствора хлорида меди(II) массой 50 г, проведем следующие расчеты:
Молярная масса CuCl2 = 63,5 + 2*35,5 = 134,5 г/моль
Молярная масса Cu = 63,5 г/моль
Массовая доля CuCl2 в растворе = 5,4%
Масса CuCl2 в растворе = 0,054 * 50 г = 2,7 г
Моль CuCl2 = масса / молярная масса = 2,7 г / 134,5 г/моль ≈ 0,02 моль
Так как из уравнения видно, что на 1 моль CuCl2 образуется 1 моль Cu, то масса меди, образовавшейся в результате электролиза, будет равна массе моли меди:
Масса Cu = 0,02 моль * 63,5 г/моль = 1,27 г
Следовательно, масса меди, образовавшейся в результате электролиза, составляет приблизительно 1,27 г.
- Чтобы определить массу меди, которая может быть практически получена с предполагаемым выходом реакции 85%, мы можем использовать следующий расчет:
Предположим, что общая масса меди, которая должна быть получена, равна массе CuCl2 в растворе: 2,7 г.
Учитывая выход в 85%, масса меди, которая может быть практически получена, будет:
Масса Cu = 0,85 * 1,27 г = 1,08 г
Таким образом, масса меди, которая может быть получена с учетом выхода реакции 85%, составляет приблизительно 1,08 г.