Elettrolisi di sali fusi

Myttex Forum ha chiuso definitivamente. Non è più possibile inviare messaggi, ma il contenuto è ancora consultabile in questo archivio.

Frances90

2016-04-16 13:38

Siano dati 50 ml di una soluzione di NaCl 0,1 M. Per quanto tempo una corrente di 0,5 ampere deve attraversare la soluzione, posta in una cella elettrolitica, per avere ph 12?

Non ho mai fatto esercizi del genere. Help!

LuiCap

2016-04-16 17:01

Non si tratta di una elettrolisi di una sale fuso, ma di un sale, l'NaCl, in soluzione acquosa.

Le specie presenti in soluzione sono: Na+, Cl- e H2O.

Devi cercare di capire quale specie si riduce al catodo (-) e quale specie di ossida all'anodo (+) se alla soluzione viene applicata una tensione maggiore della differenza E(-) - (E(+), e poi applicare la legge di Faraday.

Prova a scrivere la tua risoluzione anche se incerta o incompleta.

Frances90

2016-04-16 19:46

Il problema è che non ho altri dati a disposizione, per esempio non ho i potenziali di riduzione. Non so proprio da dove partire.

LuiCap

2016-04-17 10:39

Ti devi dare un minimo da fare ;-)

Affrontare un esercizio di elettrochimica senza una tabella dei potenziali standard di riduzione non è un buon modo per iniziare; in rete se ne trovano tantissime.

In ogni caso, per risolvere l'esercizio in questione non ti occorre conoscere gli E° in gioco, basta ragionare sulle specie che ci sono in soluzione e capire quale, tra Na+, Cl- e H2O può formare, dopo elettrolisi, una soluzione a pH 12, cioè una soluzione basica contenente ioni OH-.

Non mi pare molto difficile capire che è l'H2O: l'idrogeno dell'acqua a numero di ossidazione +1 si riduce a idrogeno gassoso a numero di ossidazione 0:

2H2O(l) + 2e- --> H2(g) + 2OH-

Sappiamo che il pH finale è 12, perciò:

pOH = 2 da cui [OH-] = 10^-2 mol/L

In 50 mL di soluzione ci saranno:

n OH- = 10^-2 mol/L · 0,050 L = 5·10^-4 mol

Se una corrente I circola per un tempo t in 50 mL di NaCl 0,1 M, la quantità di carica elettrica q che è passata in un qualsiasi punto del circuito è:

q (coulomb) = I (ampere) · t (secondo)

Il numero di moli di elettroni è:

ne- = I·t/F = coulomb/coulomb/mole

dove 1F = 96485 C/mol

In base alla semireazione prima scritta:

2e- = 2OH- = 5·10^-4 mol

perciò:

t = 2e-·F/I

t = 5·10^-4 mol · 96485 C/mol / 0,5 C/s = 96,5 s

I seguenti utenti ringraziano LuiCap per questo messaggio: Frances90