elettrolisi acido solforico

Si effettua per 70 min l’elettrolisi di acido solforico con una intensità di corrente costante di 536 mA.

Calcolare i volumi, misurato a 25 gradi celsius e 740 torr dei gas prodotti agli elettrodi (ossigeno all’anodo e idrogeno al catodo). Disegnare i costituenti di questa cellula elettrolitica.

Allora, ho calcolato tramite Q=ixt (0,536x4200= 22512) la quantità di carica passata, poi ho calcolato le moli di elettroni tramite la relazione n elettroni = Q/F (22512/96845= 0,0233 mol). So che l’acido solforico si dissocia per fasi perché è poliprotico ... penso che i volumi si calcoleranno tramite la legge dei gas però non so in che maniera 

Grazie

Scrivi le due semireazioni che avvengono agli elettrodi e verifica il rapporto molare tra le moli di elettroni e ciascuno dei due gas.

LuiCap ha scritto:

Scrivi le due semireazioni che avvengono agli elettrodi e verifica il rapporto molare tra le moli di elettroni e ciascuno dei due gas.

È proprio questo il punto che non riesco a scrivere le semireazioni ... grazie

In una soluzione di acido solforico sono presenti le specie H+, SO4(2-), H2O.

Per capire quali sono le semireazioni che possono avvenire nella cella elettrolitica devi avere a disposizione una tavola dei potenziali standard di riduzione e poi:

- scrivere le possibili semireazioni di ossidazione che avvengono all'anodo e scegliere quella con E° minore;

- scrivere le possibili semireazioni di riduzione che avvengono al catodo e scegliere quella con E° maggiore.

LuiCap ha scritto:

In una soluzione di acido solforico sono presenti le specie H+, SO4(2-), H2O.

Per capire quali sono le semireazioni che possono avvenire nella cella elettrolitica devi avere a disposizione una tavola dei potenziali standard di riduzione e poi:

- scrivere le possibili semireazioni di ossidazione che avvengono all'anodo e scegliere quella con E° minore;

- scrivere le possibili semireazioni di riduzione che avvengono al catodo e scegliere quella con E° maggiore.

Mi scuso per il ritardo nella risposta, ma ho avuto problemi di salute... nella traccia non mi da nessun potenziale standard :

non so come capirlo e come scriverle..

Ovvio che la traccia non ti fornisca alcun potenziale standard... la tabella di tutti i potenziali standard te la devi andare a ricercare tu. Come devi capire tu quali reazioni andare a cercare e in quale verso vanno quando viene fatta passare una corrente elettrica in una soluzione che contiene ioni H+ e SO4(2-) e H2O.

L'esercizio ti fornisce però due dati importanti: si formano ossigeno all'anodo e idrogeno al catodo.

In una cella elettrolitica all'anodo avviene sempre una semireazione di ossidazione che, nel caso specifico, forma ossigeno per ossidazione dell'acqua:

2 H2O(l) --> O2(g) + 4 H+ + 4 e-

Al catodo avviene sempre una semireazione di riduzione che, nel caso specifico, forma idrogeno per riduzione degli ioni H+ presenti in soluzione:

2 H+ + 2 e- --> H2(g)

La reazione che avviene nella cella elettrolitica è:

2 H2O(l) --> O2(g) + 2 H2(g)

n e- che circolano nel sistema = 0,0233 mol

n O2 = 0,0233 mol e- / 4 = 0,00583 mol O2

V O2 = 0,00583 · 0,0821 · 298 · 760 /740 = 0,147 L = 147 mL

n H2 = 0,0233 mol e- / 2 = 0,0117 mol H2

Le mol di H2 sono il doppio di quelle di O2, quindi il volume di H2 sarà il doppio di quello di O2:

V H2 = 0,147 L · 2 = 0,293 L = 293 mL

LuiCap ha scritto:

Ovvio che la traccia non ti fornisca alcun potenziale standard... la tabella di tutti i potenziali standard te la devi andare a ricercare tu. Come devi capire tu quali reazioni andare a cercare e in quale verso vanno quando viene fatta passare una corrente elettrica in una soluzione che contiene ioni H+ e SO4(2-) e H2O.

L'esercizio ti fornisce però due dati importanti: si formano ossigeno all'anodo e idrogeno al catodo.

In una cella elettrolitica all'anodo avviene sempre una semireazione di ossidazione che, nel caso specifico, forma ossigeno per ossidazione dell'acqua:

2 H2O(l) --> O2(g) + 4 H+ + 4 e-

Al catodo avviene sempre una semireazione di riduzione che, nel caso specifico, forma idrogeno per riduzione degli ioni H+ presenti in soluzione:

2 H+ + 2 e- --> H2(g)

La reazione che avviene nella cella elettrolitica è:

2 H2O(l) --> O2(g) + 2 H2(g)

n e- che circolano nel sistema = 0,0233 mol

n O2 = 0,0233 mol e- / 4 = 0,00583 mol O2

V O2 = 0,00583 · 0,0821 · 298 · 760 /740 = 0,147 L = 147 mL

n H2 = 0,0233 mol e- / 2 = 0,0117 mol H2

Le mol di H2 sono il doppio di quelle di O2, quindi il volume di H2 sarà il doppio di quello di O2:

V H2 = 0,147 L · 2 = 0,293 L = 293 mL

Grazie mille, ho finalmente capito.. però nel calcolo del volume dell'ossigeno non mi torna il numero 760 ... la formula dovrebbe essere V=nRT/P

760 non è un numero, ma la pressione espressa in torr.

760 torr = 1 atm

L'esercizio chiede il volume di ossigeno e di idrogeno a 740 torr e 25°C.

LuiCap ha scritto:

760 non è un numero, ma la pressione espressa in torr.

760 torr = 1 atm

L'esercizio chiede il volume di ossigeno e di idrogeno a 740 torr e 25°C.

Grazie mille per la pazienza

Prego, ma tu devi studiare la teoria prima di affrontare gli esercizi.