При электролизе расплавленных хлоридов магния (MgCl₂) и кальция (CaCl₂) можно получить магний и кальций в чистом виде. Для определения, сколько граммов магния и кальция можно получить из 1 кг каждого из этих хлоридов, нужно использовать молярные массы веществ и закон Фарадея.
Молярные массы:
- Магний (Mg): около 24,3 г/моль
- Хлор (Cl): около 35,5 г/моль
- Кальций (Ca): около 40,1 г/моль
Молярная масса MgCl₂: \( 24,3 + 2 \times 35,5 = 95,3 \, \text{г/моль} \)
Молярная масса CaCl₂: \( 40,1 + 2 \times 35,5 = 111,1 \, \text{г/моль} \)
Количество вещества: Для 1 кг (1000 г) магния и 1 кг кальция найдем количество молей.
Для MgCl₂: \[ n(MgCl₂) = \frac{1000 \, \text{г}}{95,3 \, \text{г/моль}} \approx 10,5 \, \text{моль} \]
Для CaCl₂: \[ n(CaCl₂) = \frac{1000 \, \text{г}}{111,1 \, \text{г/моль}} \approx 9,0 \, \text{моль} \]
Количество молей продуктов: При электролизе 1 моль MgCl₂ даст 1 моль Mg, а 1 моль CaCl₂ даст 1 моль Ca.
Таким образом, количество получаемого магния:
- Из 10,5 моль MgCl₂ можно получить 10,5 моль Mg.
Количество получаемого кальция:
- Из 9,0 моль CaCl₂ можно получить 9,0 моль Ca.
Масса продуктов: Теперь переведем количество молей в массу.
Для магния: \[ m(Mg) = n(Mg) \times M(Mg) = 10,5 \times 24,3 \approx 255,1 \, \text{г} \]
Для кальция: \[ m(Ca) = n(Ca) \times M(Ca) = 9,0 \times 40,1 \approx 360,9 \, \text{г} \]
Таким образом, при электролизе 1 кг хлорида магния можно получить примерно 255,1 грамма магния, а из 1 кг хлорида кальция — примерно 360,9 грамма кальция.