Составьте уравнения электродных процессов (анод инертный) и молекулярное уравнение реакции, проходящей при электролизе расплава или раствора электролита расплав NaF. Вычислите массу металла выделившегося на катоде, если электролиз проводили при силе тока А =2,2 в течение времени = 15ч. Выход металла по току ВТ составил 96%.

При электролизе расплава NaF (фторида натрия) с инертным анодом, происходят следующие процессы:

Электродные реакции:

На катоде (восстановление положительных ионов):

На аноде (окисление отрицательных ионов):

Молекулярное уравнение общей реакции:

Расчёт массы металла, выделившегося на катоде:

Дано:

• Сила тока $I = 2{,}2 \, \text{А}$

• Время $t = 15 \, \text{ч} = 15 \times 3600 = 54000 \, \text{с}$

• Выход по току $\eta = 96\% = 0{,}96$

• Заряд одного электрона $F = 96500 \, \text{Кл/моль}$

• Молярная масса натрия $M = 22{,}99 \, \text{г/моль}$

• Для выделения 1 моль Na требуется 1 моль электронов

1. Определим количество электричества (заряда):

2. Определим количество вещества натрия (без учёта выхода по току):

3. С учётом выхода по току (96%):

4. Масса натрия:

Ответ:

• Масса натрия, выделившегося на катоде, составляет примерно 27,2 г.

• Электродные реакции:
   Катод: $\text{Na}^+ + e^- \rightarrow \text{Na}$
   Анод: $2\text{F}^- \rightarrow \text{F}_2\uparrow + 2e^-$

• Молекулярное уравнение реакции:
   $2\text{NaF} \rightarrow 2\text{Na} + \text{F}_2\uparrow$