Elettrolisi di una soluzione di solfato rameico

Elettrolisi del solfato rameico e calcolo della quantità di prodotti liberati

Una soluzione di CuSO₄ è sottoposta ad elettrolisi per un tempo di 60' e con una corrente di intensità pari a 1,00 A (ampere).

Determinare la quantità dei prodotti liberati.

Svolgimento dell'esercizio

Prima di tutto occorre sapere quali sono i prodotti dell'elettrolisi.

Al catodo avviene la riduzione dello ione Cu²⁺ a Cu metallico:

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

All'anodo avviene l'ossidazione dell'ossigeno dell'acqua a ossigeno molecolare:

2 H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻

Determiniamo la quantità di elettricità che transita attraverso la cella:

Q = i · t = 1,00 A · (60 · 60) s = 3600 C

Tramite una proporzione, determiniamo il numero di equivalenti reagiti agli elettrodi:

1 eq : 96500 C = X : 3600 C

da cui:

X = (3600 C · 1 eq) / (96500 C) = 0,0373 eq

Determiniamo il numero di moli di Cu dividendo il numero di equivalenti per il numero di elettroni acquistati nel processo di riduzione:

mol Cu = 0,0373 / 2 = 0,01865 mol

Nello stesso modo determiniamo il numero di moli di O₂:

mol O₂ = 0,0373 / 4 = 9,325 · 10^-3 mol

Determiniamo i grammi di rame prodotti:

g_Cu = mol · Mm = 0,01865 mol · 63,55 g/mol = 1,18 g

Determiniamo i grammi di O₂ prodotti:

g_O2 = mol · Mm = 9,325 · 10^-3 mol · 32 g/mol = 0,298 g

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