Задача на электролиз

[DinarMirg]

При полном электролизе 50 г раствора, содержащего 15% сульфата некоторого металла, на аноде выделилось 643 мл газа (н.у.).
Образование газа на катоде не произошло. Определите неизвестный металл.
Не могу решить, как ни пытался. Ясно, что метал стоит после водорода по ЭРНМ. А дальше как...

[Гесс]

1) после водорода это с какой стороны?
2) какой газ по вашему мнению мог бы выделяться на аноде?
3) какова масса растворенной соли?

[annasergeeva]

Какие процессы протекают на катоде и аноде( материал-графит) при электролизе водного раствора нитрата кальция?

[ Post made via Android ]

[MONSTA]

Нитрат, хоть и имеет стандартный потенциал весьма положительный, в реальности на катоде восстанавливаться не будет из-за кинетических ограничений. Если нет катализатора, скажем, солей молибдена (хотя бы в качестве примесей). Стало быть, что у нас происходит на катоде, если каталитических примесей нет, и если мы посмотрим на стандартный потенциал кальция? И еще посмотрим на присутствующую в растворе воду?

Что на аноде... А что там окислится? Тоже надо на воду смотреть!

[Vika_Nowa]

Нитрат, хоть и имеет стандартный потенциал

Я хоть и не химик, за шо дико извиняюсь, но прочтите условие задачи, там написано "СУЛЬФАТ" - иная валентность, масса, и т.д. и т.п. ...

[amik]

Смотрите внимательнее, про нитрат спрашивают в третьем посте темы

[Vika_Nowa]

Тогда, по всем условиям задачи остается только електролиз воды. если метал на катоде не востанавливается, значит востанавливается (принимает електрончики) водород, больше нечему. на аноде NO₃ по условиям задачи окислится (отдать електрончики) не может - значит это делают ОН^--ионы, которые есть есть в воде по умолчанию, даже если рН=7).
таким образом самарное уравнение электролиза примерно такое:

К(-) 2Н⁺ + 2е^- = Н₂
А(+) 4ОН^- - 4е^- = 2Н₂О + О₂
______________________________________
2Н₂О = 2Н₂ + О₂

[sotka1]

1.Масса раствора – 50 г, тогда масса сульфата металла – 0,15*50 = 7,5 г и масса воды, соответственно, 42,5 г.
На аноде выделился кислород по реакции: 2Н2О - 4е- = О2 +4Н+
На катоде выделился металл по реакции: Me (n+) + n e- = Me0

2 Суммарное уравнение реакции:

4 Me (n+) + n*2Н2О = 4 Me0+ 4*n Н+ + n О2

3 При полном электролизе, значит, весь металл высадился на катоде, т.е. все 7,5 г соли восстановились, и все количество электричества, по условию задачи, затратилось на восстановление металла.

4 По закону эквивалентов, количество вещества эквивалентов металла и кислорода должно быть одинаковым.

5 Для кислорода эквивалентная масса составит Мэ = 32*(1/4) = 8 г-экв. f = 1/4, поскольку каждый атом кислорода соответствует двум единицам валентности (двум эквивалентам, кислород двухвалентен), а молекула кислорода двухатомна, эквивалентный объем составит Vэ = Vм * f = 22,4*(1/4) = 5,6 л/моль-экв.

6 Отсюда, образовалось 0,643/5,6 = 0,1148 моль-экв. кислорода и очевидно – количества вещества эквивалентов металла.

7 Если металл одновалентен:Me2SO4 - масса металла= 7,5* (2*М(Ме)/(96+2*М(Ме)))
Если металл двухвалентен:MeSO4 - масса металла =7,5* (М(Ме)/(96+М(Ме)))
Если металл трехвалентен: Me2(SO4)3- масса металла= 7,5* (2*М(Ме)/(3*96+2*М(Ме)))

8 n(1/f Me)= m(Me)/M(1/f Me)
Если металл одновалентен: n(1/1 Me)= m(Me)/M(Me)
Если металл двухвалентен: n(1/2 Me)= 2*m(Me)/M(Me)
Если металл трехвалентен: n(1/3 Me)= 3*m(Me)/M(Me)

9 Подставим значения из пункта 7 в выражения из п.8:

Если металл одновалентен: 0,1148 = 7,5*(2*М(Ме))/М(Ме)*(96+2*М(Ме)), решая, находим М(Ме)=17,33 г/моль – для металлов нет в таблице Менделеева;
Если металл двухвалентен: 0,1148=2*7,5* (М(Ме)/М(Ме)*(96+М(Ме))), решая, находим М(Ме)=34,66 г/моль – для металлов нет в таблице Менделеева;
Если металл трехвалентен: 0,1148 = 3*7,5*2*М(Ме)/М(Ме)*(3*96+2*М(Ме)), решая, находим М(Ме) = 51,99 г/моль – соответствует хрому.
Ответ: Хром