Сколько литров кислорода выделяется при электролизе 200ml 20%- го раствора Na2SO4 (плотность раствора 1,14г

Для того чтобы решить эту задачу, мы сначала должны разобраться, как происходит электролиз раствора Na2SO4.

Электролиз – это процесс, при котором под воздействием электрического тока происходит разложение веществ на ионы (положительные и отрицательные заряженные частицы).

В нашем случае, при электролизе 20%- го раствора Na2SO4, Na2SO4 разделяется на ионы Na+ и SO4^2-. Ионы Na+ перемещаются к катоду (отрицательному электроду), а ионы SO4^2- перемещаются к аноду (положительному электроду).

На катоде происходит реакция:
2Na+ + 2e- -> 2Na

На аноде происходит реакция:
2H2O -> O2 + 4H+ + 4e-

То есть, на катоде происходит образование натрия (Na), а на аноде выделяется кислород (O2).

Теперь, рассмотрим данную задачу.

У нас есть 200 мл 20%- го раствора Na2SO4. Чтобы рассчитать количество литров кислорода, необходимо выяснить, сколько грамм Na2SO4 содержится в 200 мл раствора.

Массу можно рассчитать, зная плотность раствора. Плотность раствора определяется как масса раствора, деленная на его объем.

Плотность = масса раствора / объем раствора

В нашем случае, плотность раствора равна 1,14 г/мл. Из этого можно рассчитать массу раствора:

масса раствора = плотность * объем раствора

масса раствора = 1,14 г/мл * 200 мл = 228 г

Теперь, чтобы рассчитать количество грамм Na2SO4 в растворе, нужно учесть его концентрацию.

Концентрация обозначает количество вещества, растворенного в единице объема раствора. Она обычно измеряется в молях на литр (M).

Для раствора Na2SO4, концентрация 20%- го раствора означает, что в 1 литре раствора содержится 20 г Na2SO4.

Предполагая, что концентрация остается постоянной при разбавлении, можно рассчитать количество грамм Na2SO4 в нашем растворе объемом 200 мл:

масса Na2SO4 = (концентрация * объем раствора) / 100

масса Na2SO4 = (20 г/л * 200 мл) / 100 = 40 г

Таким образом, в 200 мл 20%- го раствора Na2SO4 содержится 40 г Na2SO4.

Так как Na2SO4 диссоциирует на ионы Na+ и SO4^2-, то количество ионов Na+ будет равно количеству ионов SO4^2-.

Теперь мы можем рассчитать количество молей Na+ и SO4^2- в 40 г Na2SO4. Для этого необходимо знать молярную массу Na2SO4 и количество граммов этого вещества.

Молярная масса Na2SO4 = масса Na2SO4 / количество граммов Na2SO4

Молярная масса Na2SO4 = 142 г/моль

Количество молей Na2SO4 = масса Na2SO4 / молярная масса Na2SO4

Количество молей Na2SO4 = 40 г / 142 г/моль ≈ 0,281 моль

Так как моль Na+ равно моль SO4^2-, то количество молей Na+ и SO4^2- также будет составлять 0,281 моль.

Теперь мы можем рассчитать количество литров кислорода, которое выделяется при электролизе.

Уравнение реакции на аноде говорит, что на каждые 4 электрона выделяется 1 молекула кислорода. То есть, для выделения 1 моля кислорода необходимо 4 электрона.

Поэтому, чтобы рассчитать количество литров кислорода, нужно узнать количество электронов, требующихся для выделения 0,281 молей кислорода.

Количество электронов = количество молей * количество электронов / 1 моль

Количество электронов = 0,281 моль * 4 электрона / 1 моль = 1,124 электрона

Теперь мы можем рассчитать количество литров кислорода, используя известное соотношение: 1 моль кислорода соответствует 22,4 литрам кислорода.

Количество литров кислорода = количество электронов * 1 моль / 1,124 электрона * 22,4 л/моль

Количество литров кислорода = 1,124 электрона * 22,4 л/моль ≈ 25,18 л

Таким образом, при электролизе 200 мл 20%- го раствора Na2SO4 выделяется примерно 25,18 литров кислорода.