вычислите массы веществ, образующихся в прикатодном и прианодном пространстве, при электролизе раствора К3РО4 в течение

I = 0,5 A
∆t = 0,25 ч = 15 мин = 900 с
Соль К3РО4 образована сильным основанием КОН и слабой кислотой H3РО4, поэтому в водном растворе подвергнется гидролизу. Реакция среды протекания электролиза будет щелочная рН > 7.
К3РО4 + НОН = К3ОН (2+) + HPO4(2-)
РО4(3-) + HOH = OH(-) + HPO4(2-) (рН > 7 – среда щелочная)
Анодный процесс.
При электролизе солей растворов, содержащих в своем составе анион РО4(3-), на аноде происходит электрохимическое окисление гидроксид-ионов ОН (-) с выделением кислорода (поскольку электролиз протекает в щелочной среде)
Анод (+) 4ОН (-) - 4е = О2 + 2Н2О (рН > 7 – среда щелочная)
Катодный процесс
Калий относится к тем металлам в электрохимическом ряду напряжений, которые не восстанавливаются из РАСТВОРОВ их солей.
Следовательно, на катоде будет протекать процесс электрохимического восстановления воды с выделением водорода.
Катод (–) 2Н2О + 2е (-) = Н2 + 2ОН (-) (рН > 7 – среда щелочная)
Тогда процессы окисления – восстановления, протекающие при электролизе раствора гидрофосфата калия К2НРО4.
Анод (+) 4ОН (-) - 4е = О2↑ + 2Н2О | 1 - окисление
Катод (–) 2Н2О + 2е (-) = Н2↑ + 2ОН (-) | 2 – восстановление
Таким образом, в результате электролиза раствора фосфата калия К3РО4 в растворе происходит электролиз воды.
2Н2О = О2↑ + 2H2↑ (1)
Кроме того, в прикатодном пространстве образуется гидроксид калия КОН, а в прианодном пространстве образуется ортофосфорная кислота Н3РО4.
Тогда суммарное уравнение электролиза раствора фосфата калия К3РО4.
К3РО4 + 5H2O = 3КОН + 2H2↑ + O2↑ + H3РО4 (2)

Эквивалентный объем кислорода найдем как эквивалентный объем двухатомного газа при н. у.
Vэкв (O2) = Vm/(2*z(O2)) = 22,4/(2*2) = 5,6 л
Vm = 22,4 л/моль – молярный объем при н. у.
z(O2) = 2 – число связей в молекуле О2
Тогда объем кислорода, выделившийся на аноде.
V(O2) = Vэкв (O2)*I*∆t/F = 5,6*0,5*900/96500 = 0,026 л
F = 96500 Кл/моль – постоянная Фарадея

Эквивалентная молярная масса гидроксида калия
Mэкв (KOH) = M(KOH)/z(KOH) = 56/1 = 56 грамм-экв/л
z(KOH) = 1 – эквивалентное число гидроксида калия равное кислотности основания (числу гидроксогрупп) .
Массу образовавшегося в прикатодном пространстве КОН найдем по закону эквивалентов.
m(KOH)/Mэкв (KOH) = V(O2)/Vэкв (O2)
m(KOH) = Mэкв (KOH)*V(O2)/Vэкв (O2) = 56*0,026/5,6 = 0,26 г

Эквивалентная молярная масса ортофосфорной кислоты
Mэкв (H3PO4) = M(H3PO4)/z(H3PO4) = 98/3 = 32,67 грамм-экв/л
z(H3PO4) = 3 – эквивалентное число ортофосфорной кислоты равное основности кислоты (числу протонов) .
Массу образовавшейся в прикатодном пространстве H3PO4 найдем по закону эквивалентов.
m(H3PO4)/Mэкв (H3PO4) = V(O2)/Vэкв (O2)
m(H3PO4) = Mэкв (H3PO4)*V(O2)/Vэкв (O2) = 32,67*0,026/5,6 = 0,15 г