Ossidazione anodica
Esercizio sulla ossidazione anodica di una soluzione alcalina di cloruro di potassio
Per ossidazione anodica di una soluzione alcalina di KCl si sono ottenuti 21,3 g di KClO3.
Calcolare per quanto tempo è stato necessario far passare una corrente di 10,0 A nella cella elettrolitica sapendo che il rendimento di corrente è 71%.
Svolgimento dell'esercizio
La reazione di ossidazione che si svolge all'anodo è la seguente:
Cl− + 6 OH− → ClO3− + 6e− + 3H2O
Lo ione cloruro Cl− cede 6 elettroni.
Determiniamo la massa molare del KClO3:
Mm = 39,10 + 35,45 + (16 · 3) = 122,55 g/mol
Determiniamo il peso equivalente PE del KClO3 dividendo la massa molare per 6 che è il numero di elettroni scambiati nel processo di ossidazione:
PE = Mm / 6 = 122,55 / 6 = 20,425 g/eq
Determiniamo il numero di equivalenti di KClO3 dividendo la massa in grammi per il valore del peso equivalente:
eq (KClO3) = g / PE = (21,3 g) / (20,425 g/eq) = 1,043 eq
Sapendo che una carica di 96500 C determina la reazione agli elettodi di 1 eq di qualsiasi sostanza, è possibile determinare la carica teorica necessaria per sviluppare 1,043 eq di KClO3:
1 eq : 96500 C = 1,043 eq : X
da cui:
X = (96500 C · 1,043 eq) / (1 eq) = 100649 C
Siccome il rendimento di corrente è del 71%, è possibile determinare la carica elettrica reale necessaria per fare avvenire l'intero processo:
71 : 100 = 100649 : X
da cui:
X = (100649 · 100) / 71 = 141759 C
Ricordando che Q = i · t, è possibile determinare infine per quanto tempo è necessario far passare la corrente di 10,0 ampere:
t = Q / i = 141759 C / 10,0A = 14176 s che corrispondono circa a 3 h e 56'
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