Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

RTDPV0gyEHbbK1

Ćwiczenie 1

Zaznacz prawidłową definicję. Może być więcej niż jedna prawidłowa odpowiedź.

Elektroda jest to układ złożony z przewodnika elektronowego, stykającego się z przewodnikiem jonowym, w którym może przebiegać reakcja elektrodowa utleniania-redukcji.
Elektroliza jest to proces elektrochemiczny, który polega na termicznej przemianie składników elektrolitu i przebiega na elektrodach pod wpływem przepływu prądu elektrycznego.
Elektrolit to przewodnik elektryczny jonowy, w którym poruszające się jony przenoszą ładunki elektryczne i przewodzenie prądu zawsze jest związane z transportem jonów.
Elektrolit to przewodnik elektryczny jonowy, w którym poruszające się jony przenoszą ładunki elektryczne i przewodzenie prądu zawsze jest związane z transportem masy.

Rh3oXhc91fxtb1

Ćwiczenie 2

Dopasuj opis oraz jednostki symboli zastosowanych we wzorze opisującym I prawo elektrolizy.

m = k \cdot I \cdot t = k \cdot Q

gdzie:
k - 1. masa substancji wydzielonej na elektrodzie, 2. [A], 3. czas trwania elektrolizy, 4. równoważnik elektrochemiczny, 5. natężenie prądu, 6. [C], 7. ładunek elektryczny, 8. [g], 9. [g/(A · s)], 10. [s] 1. masa substancji wydzielonej na elektrodzie, 2. [A], 3. czas trwania elektrolizy, 4. równoważnik elektrochemiczny, 5. natężenie prądu, 6. [C], 7. ładunek elektryczny, 8. [g], 9. [g/(A · s)], 10. [s]
I - 1. masa substancji wydzielonej na elektrodzie, 2. [A], 3. czas trwania elektrolizy, 4. równoważnik elektrochemiczny, 5. natężenie prądu, 6. [C], 7. ładunek elektryczny, 8. [g], 9. [g/(A · s)], 10. [s] 1. masa substancji wydzielonej na elektrodzie, 2. [A], 3. czas trwania elektrolizy, 4. równoważnik elektrochemiczny, 5. natężenie prądu, 6. [C], 7. ładunek elektryczny, 8. [g], 9. [g/(A · s)], 10. [s]
t - 1. masa substancji wydzielonej na elektrodzie, 2. [A], 3. czas trwania elektrolizy, 4. równoważnik elektrochemiczny, 5. natężenie prądu, 6. [C], 7. ładunek elektryczny, 8. [g], 9. [g/(A · s)], 10. [s] 1. masa substancji wydzielonej na elektrodzie, 2. [A], 3. czas trwania elektrolizy, 4. równoważnik elektrochemiczny, 5. natężenie prądu, 6. [C], 7. ładunek elektryczny, 8. [g], 9. [g/(A · s)], 10. [s]
m - 1. masa substancji wydzielonej na elektrodzie, 2. [A], 3. czas trwania elektrolizy, 4. równoważnik elektrochemiczny, 5. natężenie prądu, 6. [C], 7. ładunek elektryczny, 8. [g], 9. [g/(A · s)], 10. [s] 1. masa substancji wydzielonej na elektrodzie, 2. [A], 3. czas trwania elektrolizy, 4. równoważnik elektrochemiczny, 5. natężenie prądu, 6. [C], 7. ładunek elektryczny, 8. [g], 9. [g/(A · s)], 10. [s]
Q - 1. masa substancji wydzielonej na elektrodzie, 2. [A], 3. czas trwania elektrolizy, 4. równoważnik elektrochemiczny, 5. natężenie prądu, 6. [C], 7. ładunek elektryczny, 8. [g], 9. [g/(A · s)], 10. [s] 1. masa substancji wydzielonej na elektrodzie, 2. [A], 3. czas trwania elektrolizy, 4. równoważnik elektrochemiczny, 5. natężenie prądu, 6. [C], 7. ładunek elektryczny, 8. [g], 9. [g/(A · s)], 10. [s]

Dopasuj opis oraz jednostki symboli, zastosowane we wzorze I prawa elektrolizy.

równoważnik elektrochemiczny, $"["V"]"$ , napięcie prądu, czas trwania elektrolizy, natężenie prądu, $"["A"]"$ , $"["C"]"$ , masa substancji wydzielonej na elektrodzie, $"["\frac{g}{A \cdot s}"]"$ , liczba elektronów biorąca udział w reakcji, $"["kg"]"$ , ładunek elektryczny, $"["g"]"$ , $"["s"]"$ , [wielkość bezwymiarowa]

m = k \cdot I \cdot t = k \cdot Q

gdzie:

k

- ............................................................................................ ............................................................................................;

I

- ............................................................................................ ............................................................................................;

t

- ............................................................................................ ............................................................................................;

m

- ............................................................................................ ............................................................................................;

Q

- ............................................................................................ .............................................................................................

R53YpQbOKcDvY1

Ćwiczenie 3

II prawo elektrolizy: stosunek 1. elektrodzie, 2. 96500, 3. stałą, 4. elektronów, 5. masy molowej M substancji wydzielanej na 1. elektrodzie, 2. 96500, 3. stałą, 4. elektronów, 5. masy molowej do iloczynu jej równoważnika elektrochemicznego i liczby 1. elektrodzie, 2. 96500, 3. stałą, 4. elektronów, 5. masy molowej n, wymienionych w reakcji elektrodowej przez jeden mol substancji, jest wielkością 1. elektrodzie, 2. 96500, 3. stałą, 4. elektronów, 5. masy molowej dla wszystkich procesów elektrodowych i wynosi 1. elektrodzie, 2. 96500, 3. stałą, 4. elektronów, 5. masy molowej C/mol.

\frac{M}{k \cdot n} = F

Uzupełnij definicję II prawa elektrolizy.

elektronów, 96500, zmienną, neutronów, 82600, masy molowej, protonów, stałą, elektrodzie, masy

II prawo elektrolizy: stosunek ........................ $M$ substancji, wydzielanej na ........................, do iloczynu jej równoważnika elektrochemicznego i liczby ........................ n, wymienionych w reakcji elektrodowej przez jeden mol substancji, jest wielkością ........................ dla wszystkich procesów elektrodowych i wynosi ........................ $\frac{C}{mol}$ .

\frac{M}{k \cdot n} = F

Ćwiczenie 4

Elektrolizie poddano stopiony wodorek litu prądem o natężeniu 2 A w czasie jednej godziny.

A. Zapisz równania reakcji elektrodowych, zachodzących na katodzie i anodzie.

B. Oblicz masę wydzielonego litu.

R162Uu4rxFLGg

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1cIv5ktD2rec

Katoda (–):

2 {Li}^{+} + 2 e^{-} \to 2 Li

Anoda (+):

2 H^{-} \to H_{2} + 2 e^{-}

B. Potrzebne wzory:

m = k · I · t

k = \frac{M}{n · F}

Obliczenie równoważnika elektrochemicznego:

M_{Li} = 6,94 \frac{g}{mol}

k_{Li} = \frac{6,94 \frac{g}{mol}}{2 \cdot 96500 \frac{C}{mol}} {= 3,60 · 10}^{- 5} \frac{g}{C}

Obliczenie masy wydzielonego potasu:

t = 1 h = 60 min = 3600 s

I = 2 A

m_{K} = {3,60 · 10}^{- 5} \frac{g}{C} \cdot 2 A \cdot 3600 s = 0,26 g

W czasie elektrolizy wydzieliło się 0,26 g litu.

Ćwiczenie 5

Maria Skłodowska-Curie otrzymała metaliczny rad, na drodze elektrolizy wodnego roztworu azotanu(V) radu z zastosowaniem katody rtęciowej. W takim przypadku na katodzie powstaje rad, który tworzy z rtęcią amalgamat (rodzaj stopu). Jak długo trwała elektroliza prądem o natężeniu $2 A$ , jeśli otrzymano 100 mg radu? Odpowiedź podaj w sekundach. W celu uproszczenia zadania zakładamy, że na katodzie nie wydziela się równocześnie wodór.

RTGZwb6r0W5uj

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

Rkz1jsurg70tm

m = k · I · t

k = \frac{M}{n · F}

m_{Ra} = 100 mg = 0,1 g

M_{Ra} = 226,02 \frac{g}{mol}

I = 2 A

Równania elektrodowe:

K(-):

{Ra}^{2 +} + 2 e^{-} \to Ra

A(+):

2 H^{-} \to H_{2} + 2 e^{-}

Obliczenie równoważnika elektrochemicznego:

k_{Ra} = \frac{226,02 \frac{g}{mol}}{2 \cdot 96500 \frac{C}{mol}} {= 1,17 · 10}^{- 3} \frac{g}{C}

Przekształcenie równania z I prawa elektrolizy. Podstawienie wartości i obliczenie czasu elektrolizy.

t = \frac{m}{k·I}

t = \frac{0,1 g}{1,17 \cdot 10^{- 3} \frac{g}{C} \cdot 2 \frac{C}{s}} = 43 s

Czas trwania elektrolizy wynosił ok. 43 s.

Ćwiczenie 6

Magnez o wysokim stopniu czystości produkuje się metodą elektrolizy stopionego chlorku magnezu.

I. Napisz równania reakcji zachodzących na elektrodach (obojętnych).

II. Oblicz masę magnezu, wyprodukowanego w trakcie ośmiogodzinnej elektrolizy prądem, o natężeniu $15 A$ .

R14ajZvc9ONoB

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RVPiU06dvAGeS

K(-):

{Mg}^{2 +} + 2 e^{-} \to Mg

A(+):

2 {Cl}^{-} \to {Cl}_{2} + 2 e^{-}

II. Wzory potrzebne do obliczenia zadania:

m = k · I · t

k = \frac{M}{n · F}

Dane podane w zadaniu:

t = 8 h = 480 min = 28800 s

I = 15 A

Obliczenie równoważnika elektrochemicznego:

M_{Mg} = 24,30 \frac{g}{mol}

k_{Mg} = \frac{24,30 \frac{g}{mol}}{2 \cdot 96500 \frac{C}{mol}} {= 1,26 · 10}^{- 4} \frac{g}{C}

Obliczenie masy wydzielonego magnezu:

m_{Mg} = 1,26 {\cdot 10}^{- 4} \frac{g}{C} \cdot 15 A \cdot 28800 s = 54,39 g

Masa wyprodukowanego magnezu wynosi 54,39 g.

Ćwiczenie 7

Przeprowadzono elektrolizę wodnego roztworu ${CuSO}_{4}$ , z wykorzystaniem elektrod platynowych.

A. Określ produkty tego procesu, pisząc odpowiednie równania reakcji elektrodowych;
B. Oblicz, ile gramów metalu powstało podczas elektrolizy prowadzonej przez 10 min. prądem o natężeniu $10 A$ .

Rv9TKIBV98z7r

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1AKDVEhwYIu4

K(–):

{Cu}^{2 +} + 2 e^{-} \to Cu

A(+):

2 H_{2} O \to 4 H^{+} + O_{2} + 4 e^{-}

B. Wzory potrzebne do obliczenia zadania:

m = k · I · t

k = \frac{M}{n · F}

Dane podane w zadaniu:

t = 10 min = 600 s

I = 10 A

Obliczenie równoważnika elektrochemicznego:

M_{Cu} = 63,55 \frac{g}{mol}

k_{Cu} = \frac{63,55 \frac{g}{mol}}{2 \cdot 96500 \frac{C}{mol}} {= 3,29 · 10}^{- 4} \frac{g}{C}

Obliczenie masy wydzielonego magnezu:

m_{Cu} = 3,29 {\cdot 10}^{- 4} \frac{g}{C} \cdot 10 A \cdot 600 s = 1,98 g

Podczas elektrolizy powstały 1,98 g metalu.

Ćwiczenie 8

Elektrolizie poddano stopiony wodorek potasu. Zapisz procesy elektrodowe, a następnie oblicz, ile ${dm}^{3}$ produktu gazowego powstanie w warunkach normalnych, jeżeli przez elektrolizer płynął ładunek 2500 C.

RNGrdata91DDM

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

RjSVdz6jfySeO

Równiania elektrodowe:

K(-):

2 K^{+} + 2 e^{-} \to 2 K

A(+):

2 H^{-} \to H_{2} + 2 e^{-}

Wzory i dane z zadania:

m = k · I · t = k · Q

Q = 2500 C

k_{H_{2}} = \frac{M_{H_{2}}}{n · F}

Obliczenie równoważnika elektrochemicznego:

k_{H_{2}} = \frac{2,02 \frac{g}{mol}}{2 · 96500 \frac{C}{mol}} = 1,05 \cdot 10^{- 5} \frac{g}{C}

Obliczenie masy wydzielonego wodoru:

m_{H_{2}} = k · Q = 1,05 \cdot 10^{- 5} \frac{g}{C} \cdot 2500 C = 0,026 g

Obliczenie ilości moli wydzielonego wodoru:

n_{H_{2}} = \frac{m_{H_{2}}}{M_{H_{2}}} = \frac{0,026 g}{2,02 \frac{g}{mol}} = 0,013 mol

Obliczenie objętości wydzielonego wodoru w warunkach normalnych

1 {mol gazu w warunkach normalnych - 22,4 dm}^{3}

0,013 {mol - V}_{H_{2}}

0,013 {mol - V}_{H_{2}} = \frac{0,013 mol \cdot 22,4 {dm}^{3}}{1 mol} = 0,29 {dm}^{3}

Wydzieliło się 0,29 ${dm}^{3}$ wodoru.

Ćwiczenie 9

Elektrolizer z elektrodami platynowymi napełniono 1000 ${cm}^{3}$ roztworu $K_{2} {SO}_{4}$ o stężeniu 0,01 $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ . Przez roztwór przepuszczono prąd o natężeniu 1 A w czasie 100 min. Oszacuj, czy stężenie roztworu zmieni się w sposób istotny po przeprowadzeniu elektrolizy.

RjSFUGVi3pQhC

Rozwiązanie oraz odpowiedź zapisz w zeszycie do lekcji chemii, zrób zdjęcie, a następnie umieść je w wyznaczonym polu.

R1WmrH9ORJtHs

Równiania elektrodowe:

2 K^{+} + 2 e^{-} \to 2 K

2 H_{2} O \to 4 H^{+} + O_{2} + 4 e^{-}

m = k · I · t = k · Q

k_{K} = \frac{M_{K}}{n · F}

M_{K} = 39,10 \frac{g}{mol}

Obliczenie równoważnika elektrochemicznego:

k_{K} = \frac{39,10 \frac{g}{mol}}{2 · 96500 \frac{C}{mol}} = 2,02 \cdot 10^{- 5} \frac{g}{C}

Obliczenie masy wydzielonego potasu:

m_{K} = 2,02 \cdot 10^{- 5} \frac{g}{C} \cdot 1 A · 6000 s = 0,12 g

Stężenie roztworu $K_{2} {SO}_{4}$ zwiększy się nieznacznie, ponieważ rozpuszczalnik ulega elektrolizie, dzięki czemu zmniejsza się jego objętość.

Film samouczek

Dla nauczyciela