Egy elektrokémiai példa és megoldása

Sziasztok!

Ehhez hasonló példákkal találkozhatsz majd az érettségin, amit könnyűszerrel meg fogsz tudni oldani, hogyha a KEMA kémia emelt érettségi előkészítőn velünk tanulsz!

A példa:

Telített nátrium-hidrogén-karbonát-oldatot elektrolizáltunk állandó hőmérsékleten, grafitelektródok között. Ekkor vízbontás történt. Az elektrolízist 4,00 A-es áramerősséggel 48,25 óráig végeztük. Eközben 8,10 gramm szilárd anyag vált ki az oldatból.
Adja meg a nátrium-hidrogén-karbonát oldhatóságát 100 gramm vízre vonatkoztatva az elektrolízis hőmérsékletén!

Megoldása:

1. felírjuk az adatokat:

telített NaHCO₃-oldatot elektrolizálunk

\[I = 4 \  A \]

\[t=48,25 \ h=173700 \ s\]

8,1 g NaHCO₃ válik ki

2. felírjuk az elektrokémiai folyamat egyenleteit:

anód:

\[2H_2O = O_2+4H^++4e^-\]

katód:

\[2H_2O+2e^- = H_2+2OH^-\]

3. megoldjuk a feladatot:

\[Q=I \cdot t=4 \cdot 173700=694800 \ C\]

\[n=\frac{Q}{F}=\frac{694800}{96500}=7,2 \ mol \ e^-\]

1 mol H₂O elbontásához 2 mol elektron szükséges, vagyis feleannyi: 3,6 mol H₂O bontódott el

\[m=n \cdot M=3,6 \cdot 18=64,8 \ g\]

ha 64,6 g víz old 8,1 g sót,

akkor 100 g víz hány g sót old?

\[x=8,1 \cdot \frac{100}{64,8}=12,5 \ g\]

Tehát 12,5 g NaHCO₃ oldódik 100 g vízben.

Mi volt a feladat trükkje?

• 1 mol víz bontásához 2 mol elektronra van szükség
• a végén rá kellett jönni, hogy a kiváló só pont annyi vízben oldódik, amennyi vizet elbontottunk az elektrolízis során, hiszen telített oldatot elektrolizáltunk

Jelentkezz most érettségi előkészítő tanfolyamaink egyikére!

Gálné Babos Fruzsi