Beräkning av molnmassan i en kemisk reaktion
Hej,
Har fastna på den här frågan, för a uppgiften tänkte jag först att mängden mol för vätgas borde vara den samma som för vatten, dvs 27,8 mol. Men är osäker om svavelsyran kommer att öka molnmassan? Både b och c har jag inte börjat med, men hade uppskattat några hintar!
Tack på förhand :)
I en elektrolys användes 500 ml destillerat vatten blandat med 5,0 ml H₂SO₄ med koncentrationen 3,0 mol/dm3. Katoden och anoden är gjorda av järn och är kopplade till ett 10 W batteri.
a) Utgå ifrån att det är 100% utbyte, hur många mol vätgas produceras ?
b) Hur lång tid tar reaktionen?
c)Hur många mol vätgas kan produceras på 10 minuter?
a) För att räkna ut antalet mol vätgas produceras, använd Nernsts ekvation: n=z/FQ, där n är antalet mol elektroner som deltar i reaktionen, Q är laddningen i coulomb, z är antalet elektroner involverade i reaktionen, och F är Faradays konstant (96485 C/mol). Om du känner reaktionen på katoden, kan du använda n för att beräkna antalet mol vätgas.
b) På denna ska du använda effektformeln: P=t/Q, där P är effekten i watt, Q är laddningen i coulomb, och t är tiden i sekunder. Du kan lösa för t och använda den informationen för att få tiden.
c) Här kan du använda n=z/FQ igen med den totala laddningen genererad under den tiden och antalet elektroner inblandade i reaktionen.
Hej igen, tack så mycket för svaret men jag får inte ihop hur jag ska räkna ut det. Skulle du kunna gå igenom lösningen steg för steg?
Nej, visa istället hur långt du har kommit och var du har kört fast, så kan vi hjälpa dig vidare!
Absolut, här är allt jag har gjort. Problemet är att jag inte förstår hur jag får fram laddningen (Q) och om det är för jonerna eller reaktanterna.
Substansmängd får man genom att dela massasn med molmassan, det har inte direkt något med volymen att göra. Att det stämmer ändå är bara för att densitetn för rent vatten är som det är.
Jag tycker uppgiften är konstigt formulerad. Jag skulle också räkna med att det är 500 g vatten. Att man har tillsatt syra borde bara bero på att man behöver ha något som minskar resistansen för vattnet. En mol vatten borde ge 1 mol vätgas (och ½ mol syrgas).
För att framställa 1 mol vätgas från 1 mol vatten behöver man tillföra 2 mol elektroner.
Tillsätter man inte syran för att får fria joner så att elektrolysen ska fungera, annars kan väl inte elektricitet färdas genom vattnet?
Menar du att man borde tillsätta elektroner istället för svavelsyra
Man skulle kunnat tillsätta t ex natriumsulfat istället, det hade också gjort att vattnet leder el bättre. NaCl hade inte varit så bra, för då hade det bildats klorgas istället för syrgas.
då skulle vi får reaktionsformeln Na2SO4 (s) + H2O (aq) -> 2Na+ (aq) + SO4 2- (aq)
men jag har fortfarande samma problem att räkna ut antalet mol vätgas som produceras
Stämmer det alltså inte med 28 mol vätgas, eller 27,8 mol?
Men är osäker om svavelsyran kommer att öka molnmassan?
Svavelsyran kommer inte att påverka molmassan för vare sig vatten eller vätgas. Möjligen kan det påverka substansmängden (antalet mol vatten och därmed vätgas) att man tillsätter lite extra vatten samtidigt med svavelsyran. men det verkar konstigt att man skulle köra en elektrolys ända tills vattnet tar slut...
Ja okej då förstår jag, tack så mycket för hjälpen
