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Elettrolisi dell'idrossido di sodio

Esercizi riguardante l'elettrolisi dell'idrossido di sodio

Viene effettuata l'elettrolisi di NaOH allo stato fuso utilizzando una corrente di intensità costante pari a 10,0 A.

Determinare:

a) per quanto tempo deve essere protratta l'elettrolisi per depositare al catodo 4,30 g di sodio.

b) I grammi di O2 che si formano all'anodo.

Svolgimento dell'esercizio

La reazione che avviene al catodo è la seguente:

Na+ + e- → Na

Determiniamo gli equivalenti di Na depositati al catodo:

eq = g / PE = 4,30 / 23 = 0,187 eq

Sappiamo che il passaggio di un faraday di elettricità (1 faraday = 96500 C, si veda: costante di Faraday) fa reagire agli elettrodi 1 equivalente di un qualsiasi composto.

Mediante una proporzione è possibile determinare i Coulomb necessari per depositare al catodo 0,187 equivalenti di Na:

1 eq : 96500 C = 0,187 eq : X

Da cui:

X = 0,187 · 96500 / 1 = 18045 C

La quantità di elettricità passata attraverso la cella elettrolitica è data dal prodotto tra l'intensità di corrente circolata attraverso la cella e il tempo in secondi dell'elettrolisi:

Q = i · t

Da cui:

t = Q / i = 18045 / 10 = 1804 sec

Pertanto l'elettrolisi deve essere protratta per un tempo di 1804 secondi.

Rimane da determinare i grammi di sostanza che si formano all'anodo.

All'anodo avviene la seguente reazione chimica:

4 OH- → O2 + 2 H2O + 4e-

Calcoliamo infine i grammi di O2 che si vengono a formare:

g = eq · PE = 0,187 eq · (32 / 4) g/eq = 1,496 g di O2 sviluppati.

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