Elettrochimica - I blog di Unica

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B) Durante un processo di elettrolisi di una soluzione acquosa di H2SO4 si sono svolti al catodo 0.5 m 3 di H2 a condizioni STP. Quale quantità di corrente ha attraversato la cella? Se la cella ha lavorato con una intensità di corrente pari a 1.2 A determinare per quanto tempo è stata protratta l’elettrolisi. Soluzione: La reazione catodica di evoluzione di idrogeno è la seguente: 2H + + 2e - H2(g) Per determinare la quantità di carica che ha attraversato la cella applichiamo la legge di Faraday: Q=nmoli*z*F Dove n è il numero di moli ridotte, z è il numero di elettroni scambiati nella reazione di riduzione ed F è la costante di Faraday. Il numero di moli ottenute nel processo si può determinare considerando il volume di idrogeno in condizioni standard: PV = nRT n = PV RT 1atm ⋅ 0. 5 ⋅10 l = = l ⋅ atm 0. 082 273. 2 K mol⋅ K 3 22. 32 Dato che per ogni mole di idrogeno ottenuta sono necessari 2 elettroni la quantità di carica sarà: Q=22.32*2*96500=4.3 10 6 C Poiché la quantità di carica è pari al prodotto tra l’intensità di corrente ed il tempo di elettrolisi: Il tempo sarà: Q=I*t t=Q/I = 4.3 10 6 C/1.2 A = 3.58 10 6 s = 995 h
Esercizi proposti: 1) Calcolare la forza elettromotrice a 50 °C della pila: Ag / AgNO3 (0.05 M) // Cd(NO3)2 (0.25 M) / Cd E 0 (Ag + /Ag) = 0.8 V E 0 (Cd +2 /Cd) = -0.4 V 2) Quanti g di zinco si sono disciolti all’anodo di una pila se questa ha erogato una corrente 100 mA per 10 ore? 3) Calcolare la forza elettromotrice a 40 ° C della pila: Cu / CuSO4 (0.015 M) // AgNO3 (0.05 M) /Ag E 0 (Cu +2 /Cu) = 0.34 V E 0 (Ag + /Ag) = 0.8 V 4) Per quanto tempo deve essere protratta l’elettrolisi di una soluzione di solfato di rame per ottenere un deposito di rame di 10 g se la cella opera con una corrente costante pari a 0.35 A? 5) Calcolare la forza elettromotrice a 25 °C della pila: Cd /Cd(NO3)2 (0.2 M) // ZnSO4 (0.3 M) / Zn E 0 (Cd +2 /Cd) = -0.4 V E 0 (Zn +2 /Zn) = -0.76 V 6) Una pila Daniell Zn/ ZnSO4 (0.3 M) // CuSO4 (0.015 M)/ Cu ha erogato una intensità di corrente pari a 0.1 A per 30 ore. Come è variato il peso degli elettrodi? 7) Calcolare la forza elettromotrice a 50 ° C della pila: H2 (Pt) PH2=1 atm / HClO (0.1 M) // HCl (0.1 M) / H2 (Pt) PH2=1 atm Sapendo che HClO è un acido debole e la sua costante vale Ka (HClO) = 3.8 10 -8 8) Una soluzione acquosa di H2SO4 0.1 M e CuSO4 0.1 M viene sottoposta ad elettrolisi. Le reazioni che avvengono agli elettrodi sono: Cu +2 + 2e- → Cu H2O → ½ O2 + 2H + + 2e- Quanti grammi di rame si sono depositati al catodo e quanti litri (a 25°C e 1 atm) di O 2 si sono svolti all’anodo se la cella è attraversata da una corrente di 100 mA per 10 ore?
Page 1: A) Calcolare la forza elettromotric

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