При электролизе раствора NaOH получено 0,1336 г NaNO2, 0,0326 г NH3 и 1876 см3

При электролизе раствора NaOH получено 0,1336 г NaNO2, 0,0326 г NH3 и 1876 см3 (Решение → 44032)

При электролизе раствора NaOH получено 0,1336 г NaNO2, 0,0326 г NH3 и 1876 см3 Н2 (при нормальных условиях). Вычислить выход по току для каждого из полученных веществ. В условии задачи явная ошибка: нельзя при электролизе NaOH получить NaNO2 и NH3, азота нет в составе молекулы гидроксида натрия. Скорее всего, условие должно быть таким: При электролизе раствора NaNO2 получено 0,1336 г NaOH, 0,0326 г NH3 и 1876 см3 Н2 (при нормальных условиях). Вычислить выход по току для каждого из полученных веществ.



При электролизе раствора NaOH получено 0,1336 г NaNO2, 0,0326 г NH3 и 1876 см3 (Решение → 44032)

Нитрит натрия в растворе диссоциирует на ионы:
NaNO2 ↔ Na+ + NO2-.
Потенциал восстановления натрия по реакции Na+ + е → Na0 равен – 2,714 В, то есть из водного раствора натрий восстанавливаться не будет, на катоде идёт только восстановление молекул воды:
К) 2Н2О + 2е → Н20 + 2ОН-.
В катодном пространстве образуется гидроксид натрия:
Na+ + OH- ↔ NaOH.
Кроме того, часть водорода затрачивается на образование аммиака:
NaNO2 + 3Н2 = NH3↑ + NaOH + H2O.
NO2- + 7Н+ + 6е → NH3↑ + 2Н2О | 1
Н2 – 2е → 2Н+ | 3
На аноде окисляется нитрит-ион:
NO2- + H2O - 2e → NO3- + 2H+.
Кроме этого, на аноде окисляется вода:
2Н2О – 4е → О20↑ + 4Н+.
Суммарное уравнение электролиза нитрита натрия имеет вид:
4NaNO2 + 6H2O = 2NaOH + 2NaNO3 + 2NH3 + 2H2 + 3O2.
Вычислим количество молей эквивалентов каждого из образовавшихся веществ



. Для этого вычислим молярные массы эквивалентов тех веществ, для которых даны массы, и молярные объёмы эквивалентов тех веществ, для которых даны объёмы.
МЭ(NaOH) = М(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 (г/моль).
МЭ(NH3) = М(NH3) : 6 = (14 + 1∙3) : 6 = 2,83 (г/моль).
На 6 делим, так как в процессе восстановления участвует 6 электронов.
VЭ(Н2) = 22,4 : 2 = 11,2 (дм3/моль).
На 2 делим, так как в катодном процессе участвует 2 электрона.
Число молей эквивалентов каждого из образовавшихся веществ равно
п(NaOH) = т(NaOH) : МЭ(NaOH) = 0,1336 : 40 = 0,00334 (моль).
п(NH3) = т(NH3) : МЭ(NH3) = 0,0326 : 2,83 = 0,01152 (моль).
п(Н2) = V(Н2) : VЭ(Н2) = 1,876 : 11,2 = 0,1675 (моль).
Примем выход по току водорода равным 100 % (η = 1)

При электролизе раствора NaOH получено 0,1336 г NaNO2, 0,0326 г NH3 и 1876 см3 (Решение → 44032)

При электролизе раствора NaOH получено 0,1336 г NaNO2, 0,0326 г NH3 и 1876 см3 (Решение → 44032)