Meno a priezvisko:
Škola:
Školský rok/blok:
Predmet:
Trieda:
Dátum:
Škola pre mimoriadne nadané deti a Gymnázium
Fyzika
Úlohy a príklady
Elektrolyty; Elektrolytická disociácia; Faradayove zákony elektrolýzy; Elektrický prúd v plynoch
___________________________________________________________________________
Elektrický prúd v kvapalinách (elektrolytoch), elektrolýza
Zostavme obvod zo zdroja, žiarovky, ampérmetra. Na jednom mieste ho prerušíme tým, že vodiče vyvedieme na medené plechy, ktoré
ponoríme do akvária s kvapalinou.
Výsledky merania prúdu závisia od vlastností kvapaliny v akváriu:

destilovaná voda  žiarovka nesvieti, obvodom tečie veľmi malý prúd cca. ................................

voda z vodovodu  žiarovka nesvieti, obvodom tečie malý prúd cca. ................................

minerálna voda (Budiš, Salvator, Magnesia, ...)  žiarovka opäť nesvieti, obvodom tečie malý prúd cca. ................................

slaná voda  žiarovka svieti, obvodom tečie prúd ................................
1.
Na základe znalostí z chémie vysvetlite rozdielne veľkosti prúdu, ktorý v jednotlivých prípadoch prechádzal obvodom.
Ako pomáha prúdu v akváriu soľ ?
2.
Nakreslite obrázok akvária z predchádzajúceho pokusu po pridaní soli
spôsobom prechádza vodou prúd ?
NaCl . Napíšte reakcie, ktoré
v roztoku prebiehajú. Akým
Elektrolýza vody v Hofmanovom prístroji
Elektrolyt je zriedená kyselina sírová, elektródy sú platinové (kvôli katalýze reakcií)
3.
Nakreslite obrázok akvária so zriedenou kyselinou sírovou. Rovnako ako v predchádzajúcom príklade zapíšte chemickými rovnicami deje,
ktoré prebiehajú v elektrolyte. Zhodnoťte, k akým zmenám bude dochádzať v elektrolyte aj na elektródach.
Elektrolýza roztoku modrej skalice s medenou anódou a uhlíkovou katódou
4.
Nakreslite obrázok akvária s roztokom modrej skalice. Rovnako ako v predošlom príklade zapíšte chcemickými rovnicami deje, ktoré
prebiehajú v elektrolyte. Zhodnoťte, k akým zmenám bude dochádzať v elektrolyte a na elektródach.
Faradayove zákony elektrolýzy
1.
2.
3.
Al2O3 za osem hodín, ak elektrolytom prechádza prúd 10 4 A ?
Na pomedenie oceľovej dosky je potrebných 0,1g medi. Určte ako dlho musí pomedenie prebiehať, ak elektrolytom prechádza prúd
s veľkosťou 0,5 A . Pomedenie prebieha pomocou roztoku modrej skalice.
Na pomedenie oceľovej dosky je potrebných 0,1g medi. Určte ako dlho musí pomedenie prebiehať, ak elektrolytom prechádza prúd
1
23
s veľkosťou 0,5 A . Pomedenie prebieha pomocou roztoku modrej skalice. M m Cu   63,5 g .mol ; N A  6,023.10 ;
Koľko hliníka sa vylúči na katóde z roztoku
e  1,602.1019 C ; t  ?
4.
Určte elektrochemický ekvivalent striebra v dusičnane striebornom.
M m  Ag   107,9 g .mol 1 ; F  9,65.104 C.mol 1 ,
A  ? . Dusičnan strieborný: AgNO3  v  1 .
5.
Jednostranné poniklovanie kovovej doštičky s povrchom
S  100cm2
hrúbku vrstvy niklu, ak bol nikel použitý v zlúčenine s oxidačným číslom 2.
6.
trvalo pri veľkosti prúdu
  8900kg.m
3
I  0,4 A
štyri hodiny. Určte
.
100 x 20 x0,5cm . Určte ako dlho je nutné plech elektrolyticky pozinkovávať s prúdom 10 A
ňom vytvoriť ochranná vrstva s hrúbkou 5m . Zinok má v použitej zlúčenine oxidačné číslo 2.
Ocelový plech má rozmery
a má sa na
Faradayove zákony elektrolýzy – vzťahy a veličiny
Hmotnosť vylúčeného kovu ( m ) zodpovedá hmotnosti vylúčeného atómu a počte vylúčených atómov:

m0
je hmotnosť jedného atómu  platí vzťah
m  m0 .N a
M
m0  m , kde M m
NA
je molárna hmotnosť – udáva sa v gramoch na mól
 g 
 mol  , N A je počet častíc v jednom móle.
N a je počet vylúčených atómov  kov sa vylučuje prechodom elektrického prúdu  počet vylúčených atómov bude úmerný

N
počtu prenesených elektrónov a nepriamo úmerný počtu elektrónov prenášaných jedným iónom  N a 
, kde v je mocnosť
v
katiónu, N počet prenesených elektrónov.
Q
19
, kde e  1,602.10
C je elementárny náboj elektrónu, Q je celkový prenesený

Počet prenesených elektrónov je N 
e
N Q
náboj  N a 
.

v e.v
M Q M m .Q

m  m0 .N a  m 
N A e.v N A .e.v
Ak Q  I .t tak:
M .I .t
m  m0 .N a  m
N A .e.v
F  N A .e  6,023.1023.1,602.1019  9,65.104 C.mol 1
M .I .t
m m
F .v
Download

Úlohy a príklady - elektrostatika