Wie viel Kupfer wird bei der Elektrolyse der CuSO4-Lösung an der Kathode freigesetzt, wenn 100 cl durch die Lösung fließt?

Elektrolyse ist der Prozess der Zersetzung eines Elektrolyten unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms. Während der Elektrolyse werden Elektronen und Ionen durch den Elektrolyten zwischen den Elektroden – der Anode und der Kathode - übertragen. Dabei können Metallionen, die sich in der Lösung befinden, als metallische Ablagerung an der Kathode abgeschieden werden.

Betrachten Sie in diesem Fall die Elektrolyse der CuSO-Lösung₄. Es gibt zwei Cu 2+ -Kupferionen im Molekül dieser Lösung. Während der Elektrolyse werden positiv geladene Kupferionen an die negativ geladene Kathode angezogen und in einen atomaren Zustand versetzt. Dies führt zur Bildung von Kupfer auf der Kathodenoberfläche.

Um herauszufinden, wie viel Kupfer bei der Elektrolyse dieser Lösung an der Kathode freigesetzt wird, ist es notwendig, die Anzahl der Kupferionen und ihre Ladung zu kennen. Die Ladung des Cu 2+ -Kupferions beträgt 2 Einheiten. Wenn Sie dies wissen, können Sie die Menge an Kupfer berechnen, die bei dieser Elektrolyse an der Kathode abgeschieden wird.

Elektrolyse der CuSO4-Lösung: Wie viel Kupfer wird an der Kathode freigesetzt

Bei der Elektrolyse der CuSO4-Lösung wird Kupfer an der Kathode freigesetzt. Die Menge an Kupfer, die freigesetzt wird, hängt von der Menge der undichten elektrischen Ladung und dem elektrochemischen Äquivalent von Kupfer ab.

Elektrolyse ist der Prozess der Zersetzung einer Substanz unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms. In diesem Fall wird die CuSO4-Lösung in Kupferionen (Cu2+) und Sulfat (SO4-) zerlegt. Kupfer, das sich an der Kathode befindet, wird durch die Reduktion von Kupferionen erhalten.

Die an der Kathode freigesetzte Menge an Kupfer kann anhand der Formel berechnet werden:

Kupfer (g) = (I * t) / (n * F)

• I - stromstärke, die durch die Lösung fließt;
• t - zeit der Elektrolyse;
• n - die Anzahl der Elektronen, die benötigt werden, um Kupferionen in Kupferionen umzuwandeln (n = 2);
• F - Faraday-Konstante (F = 96500 Cl / Mol).

Um die an der Kathode freigesetzte Menge an Kupfer zu berechnen, müssen Sie daher die Stromstärke und die Zeit der Elektrolyse kennen.

Beachten Sie, dass das Berechnungsergebnis die Menge an Kupfer in Gramm ergibt. Um den erhaltenen Wert in einen Mol zu übersetzen, müssen Sie ihn in das Molekulargewicht von Kupfer (63,55 g / mol) aufteilen.

Die Masse des freigesetzten Kupfers in der Elektrolyse der Lösung CuSO4

Bei der Elektrolyse der CuSO4-Lösung wird Kupfer an der Kathode freigesetzt. Die Masse des freigesetzten Kupfers hängt von der Anzahl der durch die Lösung ausgelaufenen Anhänger ab.

Um die Masse des freigesetzten Kupfers zu bestimmen, muss das faradaysche Gesetz verwendet werden, das eine direkte Proportionalität zwischen der an der Elektrode freigesetzten Menge an Substanz und der durch den Elektrolyten ausgelaufenen Ladung festlegt:

Kupfermasse = Q × M

wobei Q die Ladung in Anhängern ist und M die Molmasse von Kupfer ist, die 63,55 g / mol entspricht.

Um ein bestimmtes Problem zu lösen, ist es notwendig, das Molverhältnis von Kupfer und Ladung zu kennen. Da die CuSO4-Verbindung ein einzelnes Kupferatom enthält, ist das Molverhältnis 1:1. Somit entspricht die Masse des freigesetzten Kupfers der Ladung, die in den Anhängern ausgedrückt wird.

Wenn wir berücksichtigen, dass ein Anhänger einer Ampersekunde entspricht, können wir sagen, dass 100 A * s durch die Lösung fließt.

Somit wird die Masse des freigesetzten Kupfers 100 g betragen.