Для составления схемы процессов, происходящих на электродах при электролизе водного раствора KNO3, нам необходимо учесть, что KNO3 в растворе распадается на ионы, а затем ионы подвергаются окислению и восстановлению на электродах.
Схема процессов на электродах будет выглядеть следующим образом:
На аноде (положительный электрод), который в данном случае является угольным, происходит окисление ионов гидроксидного радикала (OH-) в кислород:
4OH- - 4e- -> 2H2O + O2
На катоде (отрицательный электрод), также угольном, происходит восстановление катионов (ионов положительного заряда), в данном случае, ионов K+:
K+ + e- -> K
Из схемы видно, что на катоде происходит восстановление ионов K+ и выделяется металлический калий.
Теперь перейдем к вычислению массы вещества, выделившегося на катоде за время 30 мин при пропускании через раствор тока силой 2,1 А.
Сначала посчитаем количество зарядов, протекших через раствор за 30 мин.
Q = I*t = 2,1 А * 30 мин * 60 с/мин = 3780 Кл (кулон)
Поскольку для восстановления одного иона K+ требуется один электрон, количество восстановившихся ионов K+ будет равно количеству протекших зарядов.
Теперь можем перейти к вычислению массы металлического калия (K).
M = m/Q
где M - молярная масса металла, равная атомной массе элемента (например, для K = 39,1 г/моль),
m - искомая масса металлического калия,
Q - количество протекших зарядов.
В нашем случае, количество протекших зарядов равно 3780 Кл. Подставим численные значения:
m = M * Q = 39,1 г/моль * 3780 Кл = 148258 г
Таким образом, масса вещества (металлического калия), выделившегося на катоде за время 30 мин при пропускании через раствор тока силой 2,1 А, составляет 148258 г.
Надеюсь, ответ понятен и полный. Если у вас возникнут ещё вопросы или понадобится дополнительное объяснение, пожалуйста, обращайтесь!
Добрый день! С удовольствием помогу вам разобраться с уравнением окислительно-восстановительных реакций.
1) Давайте рассмотрим первую реакцию:
NH3 + O2 = NO + H2O
В данном случае, молекула аммиака (NH3) окисляется, а молекула кислорода (O2) восстанавливается.
Для начала, нам нужно уравнять количество атомов каждого элемента с обеих сторон реакционного уравнения.
Начнем с азота (N). Слева у нас имеется один атом азота в молекуле аммиака (NH3). Справа у нас имеется один атом азота в молекуле оксида азота (NO).
Теперь посмотрим на водород (H). Слева у нас имеется три атома водорода в молекуле аммиака (NH3). Справа у нас имеется два атома водорода в молекуле воды (H2O).
Наконец, давайте посмотрим на кислород (O). Слева у нас имеется один атом кислорода в молекуле кислорода (O2). Справа у нас имеется один атом кислорода в молекуле оксида азота (NO) и один атом кислорода в молекуле воды (H2O).
Теперь мы можем уравнять реакцию, добавив коэффициенты перед каждым реагентом или продуктом:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
2) Теперь рассмотрим вторую реакцию:
PH3 + Cl2 = PCI3 + HCI
В данной реакции, молекула фосфида водорода (PH3) окисляется, а молекула хлора (Cl2) восстанавливается.
Сначала уравняем количество атомов фосфора (P). Слева у нас имеется один атом фосфора в молекуле фосфида водорода (PH3). Справа у нас имеется один атом фосфора в молекуле фосфортрихлорида (PCI3).
Теперь посмотрим на атомы водорода (H). Слева у нас имеется три атома водорода в молекуле фосфида водорода (PH3). Справа у нас имеется один атом водорода в молекуле хлорида водорода (HCI).
Последнее, но не менее важное, посмотрим на атомы хлора (Cl). Слева у нас имеется два атома хлора в молекуле хлора (Cl2). Справа у нас имеется три атома хлора в молекуле фосфортрихлорида (PCI3) и один атом хлора в молекуле хлорида водорода (HCI).
Теперь мы можем уравнять реакцию:
PH3 + 2Cl2 = PCI3 + 3HCI
3) Продолжим с третьей реакцией:
CH4 + Cl2 = CCI4 + HCI
В данной реакции, молекула метана (CH4) окисляется, а молекула хлора (Cl2) восстанавливается.
Сначала уравняем количество атомов углерода (C). Слева у нас имеется один атом углерода в молекуле метана (CH4). Справа у нас имеется один атом углерода в молекуле тетрахлорметана (CCI4).
Теперь посмотрим на атомы водорода (H). Слева у нас имеется четыре атома водорода в молекуле метана (CH4). Справа у нас не имеется атомов водорода.
Наконец, давайте посмотрим на атомы хлора (Cl). Слева у нас имеется два атома хлора в молекуле хлора (Cl2). Справа у нас имеется четыре атома хлора в молекуле тетрахлорметана (CCI4) и один атом хлора в молекуле хлорида водорода (HCI).
Уравняем реакцию:
CH4 + 4Cl2 = CCI4 + 4HCI
4) Перейдем к четвертой реакции:
CuO + NH3 = Cu + N2 + H2O
В данной реакции, оксид меди (CuO) восстанавливается, а молекула аммиака (NH3) окисляется.
Сначала уравняем количество атомов меди (Cu). Слева у нас имеется один атом меди в молекуле оксида меди (CuO). Справа у нас имеется один атом меди в элементарном состоянии (Cu).
Теперь посмотрим на атомы азота (N). Слева у нас имеется один атом азота в молекуле аммиака (NH3). Справа у нас имеется один атом азота в молекуле азота (N2).
Наконец, давайте посмотрим на атомы водорода (H). Слева у нас имеется три атома водорода в молекуле аммиака (NH3). Справа у нас имеется два атома водорода в молекуле воды (H2O).
Уравняем реакцию:
CuO + 2NH3 = Cu + N2 + 3H2O
5) Наконец, рассмотрим пятую реакцию:
P + N2O = N2 + P2O5
В данной реакции, молекула фосфора (P) окисляется, а молекула оксида азота (N2O) восстанавливается.
Сначала уравняем количество атомов фосфора (P). Слева у нас имеется один атом фосфора в элементарном состоянии (P). Справа у нас имеется два атома фосфора в молекуле фосфатного оксида (P2O5).
Теперь посмотрим на атомы азота (N). Слева у нас не имеется атомов азота. Справа у нас имеется два атома азота в молекуле азота (N2).
Наконец, давайте посмотрим на атомы кислорода (O). Слева у нас не имеется атомов кислорода. Справа у нас имеется пять атомов кислорода в молекуле фосфатного оксида (P2O5).
Уравняем реакцию:
P + N2O = N2 + P2O5
Теперь все реакции уравнены. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
Для составления схемы процессов, происходящих на электродах при электролизе водного раствора KNO3, нам необходимо учесть, что KNO3 в растворе распадается на ионы, а затем ионы подвергаются окислению и восстановлению на электродах.
Схема процессов на электродах будет выглядеть следующим образом:
На аноде (положительный электрод), который в данном случае является угольным, происходит окисление ионов гидроксидного радикала (OH-) в кислород:
4OH- - 4e- -> 2H2O + O2
На катоде (отрицательный электрод), также угольном, происходит восстановление катионов (ионов положительного заряда), в данном случае, ионов K+:
K+ + e- -> K
Из схемы видно, что на катоде происходит восстановление ионов K+ и выделяется металлический калий.
Теперь перейдем к вычислению массы вещества, выделившегося на катоде за время 30 мин при пропускании через раствор тока силой 2,1 А.
Сначала посчитаем количество зарядов, протекших через раствор за 30 мин.
Q = I*t = 2,1 А * 30 мин * 60 с/мин = 3780 Кл (кулон)
Поскольку для восстановления одного иона K+ требуется один электрон, количество восстановившихся ионов K+ будет равно количеству протекших зарядов.
Теперь можем перейти к вычислению массы металлического калия (K).
M = m/Q
где M - молярная масса металла, равная атомной массе элемента (например, для K = 39,1 г/моль),
m - искомая масса металлического калия,
Q - количество протекших зарядов.
В нашем случае, количество протекших зарядов равно 3780 Кл. Подставим численные значения:
m = M * Q = 39,1 г/моль * 3780 Кл = 148258 г
Таким образом, масса вещества (металлического калия), выделившегося на катоде за время 30 мин при пропускании через раствор тока силой 2,1 А, составляет 148258 г.
Надеюсь, ответ понятен и полный. Если у вас возникнут ещё вопросы или понадобится дополнительное объяснение, пожалуйста, обращайтесь!
1) Давайте рассмотрим первую реакцию:
NH3 + O2 = NO + H2O
В данном случае, молекула аммиака (NH3) окисляется, а молекула кислорода (O2) восстанавливается.
Для начала, нам нужно уравнять количество атомов каждого элемента с обеих сторон реакционного уравнения.
Начнем с азота (N). Слева у нас имеется один атом азота в молекуле аммиака (NH3). Справа у нас имеется один атом азота в молекуле оксида азота (NO).
Теперь посмотрим на водород (H). Слева у нас имеется три атома водорода в молекуле аммиака (NH3). Справа у нас имеется два атома водорода в молекуле воды (H2O).
Наконец, давайте посмотрим на кислород (O). Слева у нас имеется один атом кислорода в молекуле кислорода (O2). Справа у нас имеется один атом кислорода в молекуле оксида азота (NO) и один атом кислорода в молекуле воды (H2O).
Теперь мы можем уравнять реакцию, добавив коэффициенты перед каждым реагентом или продуктом:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O
2) Теперь рассмотрим вторую реакцию:
PH3 + Cl2 = PCI3 + HCI
В данной реакции, молекула фосфида водорода (PH3) окисляется, а молекула хлора (Cl2) восстанавливается.
Сначала уравняем количество атомов фосфора (P). Слева у нас имеется один атом фосфора в молекуле фосфида водорода (PH3). Справа у нас имеется один атом фосфора в молекуле фосфортрихлорида (PCI3).
Теперь посмотрим на атомы водорода (H). Слева у нас имеется три атома водорода в молекуле фосфида водорода (PH3). Справа у нас имеется один атом водорода в молекуле хлорида водорода (HCI).
Последнее, но не менее важное, посмотрим на атомы хлора (Cl). Слева у нас имеется два атома хлора в молекуле хлора (Cl2). Справа у нас имеется три атома хлора в молекуле фосфортрихлорида (PCI3) и один атом хлора в молекуле хлорида водорода (HCI).
Теперь мы можем уравнять реакцию:
PH3 + 2Cl2 = PCI3 + 3HCI
3) Продолжим с третьей реакцией:
CH4 + Cl2 = CCI4 + HCI
В данной реакции, молекула метана (CH4) окисляется, а молекула хлора (Cl2) восстанавливается.
Сначала уравняем количество атомов углерода (C). Слева у нас имеется один атом углерода в молекуле метана (CH4). Справа у нас имеется один атом углерода в молекуле тетрахлорметана (CCI4).
Теперь посмотрим на атомы водорода (H). Слева у нас имеется четыре атома водорода в молекуле метана (CH4). Справа у нас не имеется атомов водорода.
Наконец, давайте посмотрим на атомы хлора (Cl). Слева у нас имеется два атома хлора в молекуле хлора (Cl2). Справа у нас имеется четыре атома хлора в молекуле тетрахлорметана (CCI4) и один атом хлора в молекуле хлорида водорода (HCI).
Уравняем реакцию:
CH4 + 4Cl2 = CCI4 + 4HCI
4) Перейдем к четвертой реакции:
CuO + NH3 = Cu + N2 + H2O
В данной реакции, оксид меди (CuO) восстанавливается, а молекула аммиака (NH3) окисляется.
Сначала уравняем количество атомов меди (Cu). Слева у нас имеется один атом меди в молекуле оксида меди (CuO). Справа у нас имеется один атом меди в элементарном состоянии (Cu).
Теперь посмотрим на атомы азота (N). Слева у нас имеется один атом азота в молекуле аммиака (NH3). Справа у нас имеется один атом азота в молекуле азота (N2).
Наконец, давайте посмотрим на атомы водорода (H). Слева у нас имеется три атома водорода в молекуле аммиака (NH3). Справа у нас имеется два атома водорода в молекуле воды (H2O).
Уравняем реакцию:
CuO + 2NH3 = Cu + N2 + 3H2O
5) Наконец, рассмотрим пятую реакцию:
P + N2O = N2 + P2O5
В данной реакции, молекула фосфора (P) окисляется, а молекула оксида азота (N2O) восстанавливается.
Сначала уравняем количество атомов фосфора (P). Слева у нас имеется один атом фосфора в элементарном состоянии (P). Справа у нас имеется два атома фосфора в молекуле фосфатного оксида (P2O5).
Теперь посмотрим на атомы азота (N). Слева у нас не имеется атомов азота. Справа у нас имеется два атома азота в молекуле азота (N2).
Наконец, давайте посмотрим на атомы кислорода (O). Слева у нас не имеется атомов кислорода. Справа у нас имеется пять атомов кислорода в молекуле фосфатного оксида (P2O5).
Уравняем реакцию:
P + N2O = N2 + P2O5
Теперь все реакции уравнены. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!