2017-10-29
Реакция соединения водорода с, кислородом протекает по следующему уравнению:
$2H_{2} + O_{2} = 2H_{2}O + 570 830 Дж$.
При каком наименьшем напряжении на электродах может происходить электролиз воды?
Решение:
При величине тока $I$ и напряжении $U$ на выделение $m$ граммов вещества па катоде при электролизе необходимо затратить энергию
$A = IUt$.
Подставляя вместо $I$ его значение, согласно первому закону электролиза, получим
$A = \frac{m}{kt} Ut = U \frac{m}{k}$;
если электрохимический эквивалент выразить через атомный вес и валентность вещества, то
$A = U \frac{mn}{a}F$.
Откуда искомое напряжение на электродах будет равно
$U = \frac{Aa}{mnF}$.
Из уравнения соединения водорода с кислородом видно, что на разложение 2 молей воды при выделении из нее 4 г водорода необходимо израсходовать 570830 дж энергии.
Подставляя данные значения, получим
$U = \frac{570 830 в \cdot А \cdot сек \cdot 1 г/г \cdot экв}{4 г \cdot 1 \cdot 96500 А \cdot сек/г \cdot экв} = 1,47 В$.