pro základní a střední školy
Sbírka úloh z fyziky
Sbírka úloh z fyziky
pro základní a střední školy
⚲
Sbírka příkladůPřevodník jednotek
tíhové zrychlení ... g = 10 m∙s-2
měrná tepelná kapacita vody ... c = 4 200 J/(kg∙°C)
Faradayova konstanta ... F = 9,65·104 C·mol-1
permitivita vakua ... ε0 = 8,85·10-12C2·N-1·m-2
rychlost světla ve vakuu ... c = 3·108 m·s-1
elementární elektrický náboj ... e = 1,6·10-19 C
Planckova konstanta ... 6,63·10-34 J·s
hmotnost elektronu ... me = 9,1·10-31 kg
Stefanova-Boltzmannova konstanta ... σ = 5,67 ∙ 10-8 W∙m-2∙K-4

Elektřina a magnetismus

Příklad č. 432 Elektřina a magnetismus Střední škola | zobr: 4515x

Do elektrického obvodu jsou sériově zapojeny dvě elektrolytické nádoby. V první nádobě je vodný roztok dusičnanu stříbrného AgNO3, v druhé vodný roztok síranu měďnatého CuSO4. Oběma nádobami necháme při elektrolýze protékat proud 10 A po dobu 30 minut. Kolik gramů stříbra se vyloučí při elektrolýze na katodě první nádoby a kolik gramů mědi na katodě druhé nádoby?
(Relativní atomová hmotnost stříbra je 108, relativní atomová hmotnost mědi je 64.)

Řešení:

I = 10 A, t = 30 min = 1 800 s, Ar (Ag) = 108, Ar (Cu) = 64, m = ? kg

Abychom mohli dosadit do 1. Faradayova zákona o elektrolýze, musíme nejprve podle 2. Faradayova zákona o elektrolýze vypočítat elektrochemický ekvivalent látek.
Platí

kde Mm je molární hmotnost prvku, ν je mocenství prvku ve sloučenině (absolutní hodnota oxidačního čísla), F je tzv. Faradayova konstanta (F = 9,65∙104 C∙mol-1).

Číselně:
stříbro (ve sloučenině AgNO3 má Ag oxidační číslo I):

měď (ve sloučenině CuSO4 má Cu oxidační číslo II):

Nyní dosadíme do 1. Faradayova zákona o elektrolýze

Číselně:

stříbro:

měď:

Odpověď:

Při elektrolýze se vyloučí přibližně 20 g stříbra a 6 g mědi.

Poznámka:

Elektrochemické ekvivalenty některých prvků lze také místo výpočtu podle 2. Faradayova zákona vyhledat v MFChT.