Redox, Elektrolyse, 8 Aus einer Kupfersulfatlösung sollen 800 mg Kupfer bei I=180mA an der Kathode abgeschieden werden. Berechne a) die Zeitdauer der Elektrolyse und b) bestimme das Volumen an Sauerstoff, das unter Normalbedingungen (298 K, 101300 N/m2) gleichzeitig entsteht. Die allgemeine Gasgleichung lautet p·V=n·R·T, wobei R = 8.314 J/molK,

Frage: (Redox-17)    

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Aus einer Kupfersulfatlösung sollen 800 mg Kupfer bei I=180mA an der Kathode abgeschieden werden. Berechne a) die Zeitdauer der Elektrolyse und b) bestimme das Volumen an Sauerstoff, das unter Normalbedingungen (298 K, 101300 N/m²⁾ gleichzeitig entsteht.
Die allgemeine Gasgleichung lautet p·V=n·R·T, wobei R = 8.314 J/molK,

Textantwort:

1. · Beteiligte Reaktionen:
2.     Cu²⁺ + 2·e^– → Cu, z = 2
3.     6·H₂O → 4·H₃O⁺ + O₂ + 4·e^– ; z = 4
4. · m/M = I·t/(z·F)
5.     t = F·m·z/(I·M)
6.     t = 96485·0.8·2/(0.18·63.5)
7.     t = 13506 s = ca. 4 h
8. · m/M = n(O₂) = I·t/(z·F)
9.     n(O₂) = 0.18·13506/(4·96485) = 0.00629 mol
10. · p·V = n·R·T
11.     V(O₂)= n·R·T/p
12.     V(O₂) = 0.00629·8.314·298/101300
13.     V(O₂) = 0.000154 m³ = ca. 154 ml
14. · Einheiten: [mol·J/(mol·K)·K / N/m²]

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