Elettrolisi di NaCl a 5A / 12h: quanti L di H2 si ottengono

Quanti litri di h2 (a 25°C e 1 atm si ottengono dall'elettrolisi di una soluzione acquosa di NaCl, applicando una corrente di 5A per 12 ore.

E’ un esercizio sull’elettrolisi. L’elettrolisi di NaCl sviluppa al catodo (-) H2.

La quantità di gas che si sviluppa è direttamente proporzionale al tempo di elettrolisi espresso in (secondi) ed alla corrente passante nel circuito espressa in Ampere o Coulomb/s.

Carica in coulomb:q=i*t
q= 5A*12h =
q= 5 Coulomb/s*12h*3600s/h = 216000Coulomb

La reazione all’elettrodo la possiamo indicare così:

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

216000 Coulomb

E’ stato determinato sperimentalmente che al passaggio di 96500 Coulomb all’elettrodo si sviluppa o si deposita UNA MOLE di sostanza.
Perciò si ha:
216000 : x = 96500 : 1
X = (216000*1)/96500
x= 2,238 moli di elettroni.
2 è il coefficiente stechiometrico posto davanti all’elettrone, quindi:

Moli di H2 = 2,238/2 = 1,119
Dall’equaz. PV=nRT ricaviamo V:
V=nRT/P.
Per n=1 mole si ha
V= 0,0821 L*Atm/mol*K *273K/1Atm = 22,4Litri
Da cui:
V di H2 in c.n = 1,119moli*22.4L/mol =25,07Litri