Электролиз, химия. Задача, срочно
Напишите уравнения реакций, протекающих на графитовых электродах при электролизе а) расплава хлорида магния; б) раствора хлорида магния. Сколько времени необходимо вести электролиз при силе тока 2А, чтобы на катоде выделилось 2,43г вещества для реакций а и б?
а) При электролизе расплава хлорида магния на катоде происходит реакция:
\[ \text{Mg}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Mg} \]
На аноде происходит реакция:
\[ 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2\text{e}^- \]
б) При электролизе раствора хлорида магния на катоде также происходит редукция магния:
\[ \text{Mg}^{2+} + 2\text{e}^- \rightarrow \text{Mg} \]
На аноде также происходит образование хлора:
\[ 2\text{Cl}^- \rightarrow \text{Cl}_2 + 2\text{e}^- \]
Чтобы рассчитать время электролиза, необходимо знать количество вещества, выделяющегося на катоде. Молярная масса магния \( \text{Mg} = 24,31 \, \text{г/моль} \). Таким образом, масса 2,43 г соответствует:
\[ \frac{2,43}{24,31} = 0,1 \, \text{моль} \]
Так как на каждый моль магния требуется 2 фарады заряда (2 электрона), то общее количество фарад заряда равно:
\[ 0,1 \, \text{моль} \times \frac{2 \, \text{Ф}}{\text{моль}} = 0,2 \, \text{Ф} \]
Теперь можно использовать уравнение:
\[ Q = I \times t \]
где \( Q \) - количество фарад заряда, \( I \) - сила тока, \( t \) - время в секундах.
Подставляя известные значения, получаем:
\[ 0,2 \, \text{Ф} = 2 \, \text{А} \times t \]
\[ t = \frac{0,2 \, \text{Ф}}{2 \, \text{А}} = 0,1 \, \text{с} \]
Таким образом, для выделения 2,43 г магния при силе тока 2 А потребуется 0,1 секунды.