Электролиз 100 г раствора нитрата серебра проводили до тех пор, пока не прекратилось образование металла на катоде. Рассчитайте массовую долю соли в исходном растворе, если на аноде выделилось 224 мл газа. ответ укажите в процентах и округлите с точностью до десятых.
Сначала найдем количество заряда, прошедшего через электроды. Для этого воспользуемся формулой Q = I * t, где Q - заряд, I - сила тока, t - время.
Поскольку мы не знаем ни силу тока, ни время, но знаем количество выбранного продукта - 224 мл газа, то воспользуемся следующим соотношением:
Q = V * m, где V - объем газа, m - молярная масса газа.
Для расчета массы нитрата серебра в исходном растворе воспользуемся формулой:
m(нитрат серебра) = m(аг) / n(аг), где m(аг) - масса серебра на катоде, n(аг) - количество электронов, участвующих в реакции осаждения серебра.
Количество электронов, участвующих в данной реакции, можно найти из уравнения реакции:
2Ag+(aq) + 2e- -> 2Ag
Так как каждый электрон соответствует одному иону серебра, значит n(аг) = 2.
Теперь можем приступить к расчетам:
1. Найдем заряд, прошедший через электроды:
Q = V * m(газ)
= 0.224 Л * (0.01 кг / 1 Л)
= 0.00224 кг
2. Найдем массу серебра на катоде:
m(аг) = Q / n(аг)
= 0.00224 кг / 2
= 0.00112 кг
3. Найдем массу нитрата серебра в исходном растворе:
m(нитрат серебра) = m(аг) / n(аг)
= 0.00112 кг / (0.00112 кг/0.1)
= 0.1 кг
4. Найдем массовую долю нитрата серебра в исходном растворе:
мол. масса нитрата серебра = М(AgNO3) = 107.87 г/моль + 14.01 г/моль + 3 * 16 г/моль
= 169.87 г/моль
массовая доля нитрата серебра = (m(нитрат серебра) / M(AgNO3)) * 100%
= (0.1 кг / 169.87 г/моль) * 100%
= 0.0589 * 100%
= 5.9%
Ответ: Массовая доля нитрата серебра в исходном растворе составляет 5.9% (округлено до десятых).