Составьте схемы электролиза водного раствора сульфата лития
Электролиз водного раствора сульфата лития происходит с разложением воды на кислород и водород.
Электроды
Для процесса электролиза используют катод и анод. Катод — отрицательно заряженный электрод, на котором проходит восстановление веществ. Анод — положительно заряженный электрод, на котором происходит окисление веществ.
Реакции процесса
Во время электролиза водного раствора сульфата лития, следующие реакции происходят на электродах:
-
Катод: 2H+ + 2e- -> H2 (водород)
-
Анод: 2H2O -> O2 + 4H+ + 4e- (кислород)
Выделение газа на катоде
Объем газа, выделившегося на катоде, можно рассчитать по закону Фарадея. Он устанавливает, что количество газа, выделившегося на электроде, пропорционально количеству электричества, прошедшего через раствор.
Формула для расчета объема газа на катоде выглядит следующим образом:
V(газа) = Q(F)/n,
где V — объем газа, Q — количество электричества, прошедшего через раствор, F — постоянная Фарадея, n — количество электронов, участвующих в реакции на электроде (в данном случае — 2).
Если известно количество электричества Q и постоянная Фарадея F, то объем газа можно рассчитать по формуле:
V(газа) = Q(F)/n = Q(96 485)/2.
Вывод
Составление схемы электролиза водного раствора сульфата лития позволяет понять, какие процессы происходят на электродах во время проведения электролиза. Для расчета объема газа, выделившегося на катоде, используется закон Фарадея и формула, которая позволяет определить объем газа известной постоянной Фарадея и количества электричества, прошедшего через раствор.