Домашние задания: Другие предметы

пожалуйста!! ! помогите понять, как решаются такие задачки!!

при полном электролизе раствора Pb(NO3)2 на катоде выделилось 20,72 г свинца. что и в каком объеме выделилось на аноде?
решаются так:
1. надо составить электродные процессы, отдельно для катода ( где в р-р приходят e-) и для анода ( где e- из р-ра уходят) причём надо помнить, что всегда возможны 2 процесса: на катоде либо восстановление катиона, либо восстановление воды. , на аноде, соответственно, окисление либо аниона либо воды. какой процесс будет преобладать, верно можно определить только по табл. станд. электродных потенциалов. , если упрощенно, то схема примерно такая :
катод: если металл в ряду станд. электр. потенциалов стоит примерно до Mg, будет восст. вода, если дальше - то металл.
анод: если анион SO4(2-), NO3-, OH-, F- и что то подобное, то окисляется вода. если Cl-, Br-, I-, и проч. анионы, кот. есть ещё куда окисляться, то они окисляться и будут.
так вот, для нашей задачи электродные процессы такие:
катод: Pb(2+) + 2e- >>> Pb
анод: 2H2O -4e- >>> O2 + 4H+, кол-во электронов пришедших на катод равно кол-ву e ушедших с анода ( ну это очевидно ) стало быть чтоб уровнять эти процессы, надо первую реакцию умножить на 2 . после чего видно что соотношения числа моль Pb и O2 будет 2 : 1
2. а теперь считаем. 20.72г Pb это 20.72/207.2=0.1 моль ( ну 207.2 г/моль -- молярная масса Pb ), кислорода стало быть выделится на аноде двое меньше, или 0.05 моль, что соответствует 0.05*22.4=1.12л, или 0.05*32=1.6г
ответ: получится O2, 0.05 моль, или 1.12л ( при н. у. ) или 1.6г
Галина Харченко
Галина Харченко
34 735
Лучший ответ
Здраствуйте Татьяна, такого типа задачи решаются относительно легко если знать с какой стороны к ним подходить)
Для начала поймем, какие ионы присутствуют в исследуемом растворе.
Это, без сомнения, Pb2+, NO3-, H+ и OH- (диссоциация воды H2O-->"H+"+"OH-").
Что еще участвует в нашем процессе - так это электроды. По правде говоря, материал электродов так же может подвергаться электролизу (и это может привести к его растворению) , но мы будем считать, что электроды инертны, тем более, что это в задаче не оговаривается. Анодом (+) называется положительно заряженый электрод, и в анодном пространстве восстанавливаются Анионы (-) [OH-,NO3-] (это можно понять вспомнив, что заряды с разными знаками притягиваются) . Катодом (-) называется отрицательно заряженый электрод, и в катодном пространстве окисляются Катионы (+)[Pb2+,H+].
Далее нам необходимо узнать электродные потенциалы [OH-,NO3-] и H+.
На первом этапе хватит ряда стандартных электродных потенциалов.

Ссылки http://www.informika.ru/text/database/chemy/Rus/Data/Text/Ch1_8-2.html
http://www.alhimik.ru/teleclass/konspect/konsp6-04.shtml
Чем левее находится элемент в это ряду тем сложнее он будет восстанавливаться.
Можно принять за правило, что анионы такие как (NO3-, SO42-, MnO4- и т. д. , т. е. с элементом в высшей степени окисления в растворах не окисляются) .
Теперь дело за малым - составить анодные и катодные реакции:
Kt(-): "Pb2+"+2e-->Pb
An(+):2"OH-" -4e-->"O2"+2"H+"(на аноде окисляется именно OH-, но не NO3- см. выше)
-------------------------------------------------сложим
2"Pb2+"+2"OH-"-->2Pb+"O2"+2"H+" получили, уравнение в ионном виде.
или, что то же самое 2"Pb2+"+2H2O-->2Pb+"O2"+4"H+"
Отсюда можно уже считать:
v[O2]=1/2v[Pb], где v- кол-во вещ-ва в молях.
V[O2]=v[O2]*22.4=1/2*[20,72/207,2]*22.4=1.12л (считаем условия нормальными)