Pár příkladů na téma elektrolýza a Faradayovy zákony.
Kolik zlata se vyloučí elektrolýzou roztoku chloridu zlatitého? Elektrolýza probíhala 20 minut, proud byl 0,5 A.
Ukaž řešeníPro redukci zlatitého kationtu na zlatu potřebujeme tři elektrony:
Au3+ + 3 e– → Au
V prvním kroku vypočítáme hodnotu elektrochemického ekvivalentu, kterou následně dosadíme do 2. Faradayova zákona:
$$\textrm{A}\ =\ \frac{\textrm{M}}{\textrm{F.z}}\ =\ \frac{196,97}{96\ 485.3}\ =\ 0,000\ 68\ \textrm{g.C}^{-1}\\
\textrm{m = A.I.t }=\ 0,000\ 68 . 0,5 . 1200\ =\ 0,408\ \textrm{g Au}$$
Elektrolýzou získáme 0,41 g zlata.
Skryj řešeníNavážka 5,0385 g tetrahydrátu chloridu zinečnatého byla kvantitativně rozpuštěna ve vodě a elektrolyzována tak, aby se vyloučil veškerý zinek. Hmotnost získaného zinku byla 1,4300 g. Jaká byla čistota výchozího tetrahydrátu chloridu zinečnatého?
Ukaž řešeníK tomuto výpočtu nebudeme potřebovat Faradayovy zákony, jde o jednoduchou stechiometrii. Z jednoho molu chloridu (ZnCl2.4H2O) získáme jeden mol kovového zinku. Nejprve si tedy vypočítáme, kolik gramů tetrahydrátu chloridu zinečnatého odpovídá získanému množství zinku:
$$\textrm{w(Zn)}\ =\ \frac{\textrm{M(Zn)}}{\textrm{M(ZnCl}_2\textrm{.4H}_2\textrm{O)}}\ =\ \frac{65,39}{208,36}\ =\ 0,3138 \\
\textrm{m(ZnCl}_2\textrm{.4H}_2\textrm{O)}\ = \ \frac{1,4300}{0,3138}\ =\ 4,5570\ \textrm{g}$$
Získaný zinek odpovídá 4,5570 g tetrahydrátu chloridu zinečnatého, původní navážka byla ale vyšší. Z toho je patrné, že vzorek obsahoval nečistoty. Čistotu získáme jako poměr čistého chloridu a navážky:
$$\textrm{w}\ =\ \frac{4,5570}{5,0385}\ =\ 0,9044$$
Čistota tetrahydrátu chloridu zinečnatého byla 90,44 %.
Skryj řešení