Пример 1. Сколько меди выделится на катоде, если через раствор медного купороса пропустить ток силой 2,68 а в течение 30 мин?

Решение: по закону Фарадея:

m =	МЭК ·I·τ	=	322,681800	=1,6 г,
	F		96500

где I – сила тока, А;

τ – время прохождения тока, с;

М_ЭК – масса молярного эквивалента вещества, г/моль экв;

F – Постоянная Фарадея, равная 9,6510⁴ Кл/моль экв.

Пример 2. Какое количество продуктов будет получено при электролизе расплавленного гидроксида натрия, током силой 0,2 А в течение 5 часов?

Решение: Схема электролиза расплава NaOH:

			NaOH
			 (321С)
(-) К			Na+ + OH-	 А(+)
К:	Na+ + ē = Na				4
А:	4OH- - 4ē = O2 + 2H2O				1
Суммарно:		4Na+ + 4OH- = 4Na + O2 + 2H2O
		эл.ток
		4NaOH = 4Na + O2 + 2H2O
		на катоде на аноде

Определим количество электричества (в кулонах), прошедшего через расплав NaOH, для чего амперы умножим на время (в секундах):

0,2∙5∙60∙60 = 3600 Кл.

Согласно закону Фарадея, если через электролит пройдёт 96500 Кл электричества, то на электродах выделится эквивалент вещества.

Тогда: на катоде 96500 Кл электричества выделит 23 г Na

3600 Кл электричества выделит х г

на аноде: 96500 Кл электричества выделит 8 г О₂

3600 Кл электричества выделит y г

y = 0,3 г

Пример 3. При пропускании через раствор нитрата серебра тока силой 0,804 А в течение 2 часов на катоде выделилось 6,156 г серебра. Определите выход серебра по току.

Решение: по закону Фарадея (см. Задача №1) находим m(Ag)_теор = 6,48 г. Таким образом, выход по току равен:

Контрольные задачи (Электродные потенциалы, гальванический элемент)

1. Устройство и работа стандартного медно-водородного гальванического элемента. ЭДС = 0,34 В. Чему равен ECu²⁺/_Cu?

2. Устройство и работа стандартного цинково-водородного гальванического элемента. ЭДС = 0,76 В. Чему равен EZn²⁺/_Zn?

3. Вычислите ЭДС стандартного марганцево-цинкового гальванического элемента и приведите электронно-ионные уравнения процессов, происходящих на электродах. EMn²⁺/_Mn = -1,18 В; EZn²⁺/_Zn = -0,76 В.

4. Вычислите ЭДС гальванического элемента, образованного из кадмия и свинца. Приведите уравнения процессов, происходящих на электродах в стандартных условиях. ECd²⁺/_Cd = -0,40 В; EPb²⁺/_Pb = -0,13 В.

5. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового электрода, погруженного в 0,01 М раствор сульфата цинка и железного электрода, погруженного в 1 М раствор сульфата железа (II).

6. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового электрода, погруженного в 0,01 М раствор сульфата цинка и никелевого электрода, погруженного в 0,01 М раствор сульфата никеля.

7. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых никель служил бы катодом, а в другом – анодом. Вычислите ЭДС этих элементов.

8. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых медь является катодом, а в другом – анодом. Напишите уравнения электродных процессов.

9. Составьте схему работы гальванического элемента, образованного никелем и свинцом, погруженными в 0,01 М растворы их солей. Рассчитайте ЭДС этого элемента.

10. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из медного электрода, погруженного в 0,01 М раствор сульфата меди (II) и медного электрода, погруженного в 0,1 М раствор сульфата меди (II).

11. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового электрода, погруженного в 0,01 М раствор сульфата цинка и железного электрода, погруженного в 1 М раствор сульфата железа (II).

12. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового электрода, погруженного в 0,01 М раствор сульфата цинка и медного электрода, погруженного в 1 М раствор сульфата меди.

13. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового электрода, погруженного в 0,01 М раствор сульфата цинка и кадмиевого электрода, погруженного в 0,1 М раствор сульфата кадмия.

14. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых кадмий служил бы катодом, а в другом – анодом. Вычислите ЭДС этих элементов.

15. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых олово является катодом, а в другом – анодом. Напишите уравнения электродных процессов.

16. Составьте схему работы гальванического элемента, образованного никелем и оловом, погруженными в 0,01 М растворы их солей. Рассчитайте ЭДС этого элемента.

17. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового электрода, погруженного в 0,01 М раствор сульфата цинка и никелевого электрода, погруженного в 0,01 М раствор сульфата никеля (II).

18. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового электрода, погруженного в 0,01 М раствор сульфата цинка и медного электрода, погруженного в 1 М раствор сульфата меди.

19. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового электрода, погруженного в 0,1 М раствор хлорида цинка и оловянного электрода, погруженного в 0,1 М раствор хлорида олова (II).

20. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых никель служил бы катодом, а в другом – анодом. Вычислите ЭДС этих элементов.

21. Составьте схемы двух гальванических элементов, в одном из которых серебро является катодом, а в другом – анодом. Напишите уравнения электродных процессов.

22. Составьте схему работы гальванического элемента, образованного никелем и серебром, погруженными в 0,01 М растворы их солей. Рассчитайте ЭДС этого элемента.

23. Вычислите ЭДС стандартного марганцево-цинкового гальванического элемента и приведите электронно-ионные уравнения процессов, происходящих на электродах. EMn²⁺/_Mn = -1,18 В; EZn²⁺/_Zn = -0,76 В.

24. Вычислите ЭДС гальванического элемента, состоящего из цинкового электрода, погруженного в 1 М раствор сульфата цинка и никелевого электрода, погруженного в 0,1 М раствор сульфата никеля (II).

25. Составьте схему работы гальванического элемента, образованного цинком и оловом, погруженными в 0,1 М растворы их солей. Рассчитайте ЭДС этого элемента.