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Elettrolisi di un sale di formula generica MeCl2

Esercizio sull'elettrolisi di un sale allo stato fuso di formula generica MeCl2

Facendo l'elettrolisi di un sale allo stato fuso di formula generica MeCl2, si depositano al catodo 0,109 g del metallo Me.

Si calcoli la massa atomica del metallo Me sapendo che al catodo di un'altra cella elettrolitica messa in serie alla prima, si sono depositati, da una soluzione di AgNO3, 0,970 g di Ag.

Svolgimento dell'esercizio

Nella seconda cella elettrolitica il nitrato di argento AgNO3 è dissociato nel seguente modo:

AgNO3 →  Ag+ + NO3-

Lo ione Ag+ subisce riduzione ad argento metallico.

Il processo di riduzione può essere rappresentato con la seguente equazione chimica:

Ag+ + 1e- → Ag

Ag+ acquista un elettrone.

Determiniamo il PE (peso equivalente) di Ag dividendo la sua massa atomica per il numero di elettroni acquistati nel processo di riduzione:

PE = MA / 1 = 107,87 / 1 = 107,87 g/eq

Determiniamo il numero di equivalenti dell'argento metallico:

eq = g / PE = (0,970 g) / (107,87 g/eq) = 0,0090 eq

Il passaggio di 1 faraday di elettricità fa reagire all'elettrodo 1 equivalente di un qualsiasi composto. Mediante una proporzione è possibile determinare quanti Faraday sono necessari per depositare 0,0090 eq di Ag:

1 F : 1 eq = X : 0,0090

Da cui:

X = 0,0090 F

Quindi per depositare 0,0090 eq di Ag sono necessari 0,0090 Faraday.

Siccome le celle elettrolitiche sono in serie, attraverso le due celle circoleranno lo stesso numero di Faraday; quindi attraverso la prima cella elettrolitica passano 0,0090 F che determineranno la reazione di 0,0090 eq del metallo Me.

Determiniamo il peso equivalente del metallo Me dividendo la massa in grammi per il numero di equivalenti:

PE = g / eq = 0,109g / 0,0090eq = 12,11 g/eq

Dato che lo ione Me2+ è bipositivo, la massa molare del metallo si trova moltiplicando per 2 il valore del PE:

Mm = 2 · 12,11 = 24,22 g/mol

Il peso atomico del metallo è quindi 24,22 u (unità di massa atomica).

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