Для решения этой задачи нам нужно использовать закон Фарадея, который связывает количество вещества, выделяющегося на электроде, с количеством электричества, прошедшего через электролит. Давайте разберем шаги решения:
- Определим общее количество электричества (Q), прошедшего через раствор:
- Сила тока (I) = 10,8 А
- Время (t) = 4 ч = 4 * 3600 с = 14400 с
- Теперь используем формулу: Q = I * t
- Q = 10,8 А * 14400 с = 155520 А·с = 155520 Кл
- Рассчитаем количество молей хлора (Cl2), которое выделится:
- Согласно уравнению реакции электролиза NaCl, на инертном аноде выделяется хлор (Cl2).
- Для образования 1 моля Cl2 требуется 2 моля электронов (по уравнению 2Cl- → Cl2 + 2e-).
- Общее количество заряда, необходимое для выделения 1 моля Cl2, можно рассчитать по формуле: Q = n * F, где n - количество молей, F - постоянная Фарадея.
- Для 1 моля Cl2: Q = 2 * F = 2 * 96500 Кл/моль = 193000 Кл.
- Теперь найдем количество молей Cl2: n = Q / (2 * F) = 155520 Кл / 193000 Кл/моль ≈ 0,805 моль.
- Определим объем хлора (Cl2) при нормальных условиях:
- При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
- Объем Cl2 = n * 22,4 л/моль = 0,805 моль * 22,4 л/моль ≈ 18,0 л.
Ответ: Объем хлора, который образуется на инертном аноде, составляет примерно 18 л (н. у.).