Сложный вопрос по Химии

Расчет массы выделившегося серебра при электролизе AgNO3
1. Запишем уравнение электролиза раствора AgNO3 с инертным анодом:

Катод (-): Ag⁺ + e⁻ → Ag
Анод (+): 2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻
Суммарное уравнение: 4AgNO₃ + 2H₂O → 4Ag + O₂ + 4HNO₃
2. Расчет количества электричества (Q), прошедшего через электролит:

Q = I * t

где:

Q - количество электричества (в кулонах, Кл)
I - сила тока (в амперах, А) = 8 А
t - время электролиза (в секундах, с) = 15 мин * 60 с/мин = 900 с
Q = 8 A * 900 с = 7200 Кл

3. Расчет количества вещества серебра (n(Ag)), выделившегося на катоде:

Согласно закону Фарадея, количество вещества выделившегося вещества пропорционально количеству электричества, прошедшему через электролит:

n = Q / (nF)

где:

n - количество вещества (в молях, моль)
Q - количество электричества (в кулонах, Кл) = 7200 Кл
n - число электронов, участвующих в реакции восстановления одного иона металла (в данном случае, Ag⁺ + e⁻ → Ag, n = 1)
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль)
n(Ag) = 7200 Кл / (1 * 96485 Кл/моль) = 0.0746 моль

4. Расчет массы серебра (m(Ag)), выделившегося на катоде:

m = n * M

где:

m - масса (в граммах, г)
n - количество вещества (в молях, моль) = 0.0746 моль
M - молярная масса серебра (107.87 г/моль)
m(Ag) = 0.0746 моль * 107.87 г/моль = 8.05 г

Ответ: На катоде выделится 8.05 грамма серебра.

Схема электролиза:

+ -
Анод Катод
(Pt, C и т.п.) (металл)
| |
| |
O₂ Ag
| |
Раствор AgNO₃
| |
H⁺, NO₃⁻ Ag⁺
| |
2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ Ag⁺ + e⁻ → Ag
Описание схемы:

Электролитическая ячейка: Содержит электролит (раствор нитрата серебра AgNO₃) и два электрода: анод (+) и катод (-).
Анод: Изготовлен из инертного материала (например, платина или графит), чтобы он не участвовал в реакции окисления. На аноде происходит окисление воды с выделением кислорода.
Катод: Металлический электрод, на котором происходит восстановление ионов серебра из раствора с образованием металлического серебра, которое осаждается на поверхности катода.
Движение ионов: Ионы серебра (Ag⁺) мигрируют из раствора к катоду, а нитрат-ионы (NO₃⁻) мигрируют к аноду. Ионы водорода (H⁺), образующиеся на аноде остаются в растворе, увеличивая его кислотность.
Источник постоянного тока: Поддерживает разность потенциалов между электродами, обеспечивая движение ионов и протекание электрохимических реакций.