Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe ga je aantonen dat er 96.500 coulomb lading nodig is om 1 gram equivalent aan een metaal vrij te maken?

Stap 1: Bepaal de molaire massa van het metaal.

Deze informatie is doorgaans te vinden in een periodiek systeem. De molaire massa van koper (Cu) is bijvoorbeeld 63,55 g/mol.

Stap 2: Bereken het aantal mol metaal in 1 gram-equivalent.

1 gram-equivalent wordt gedefinieerd als de massa van een stof die kan reageren met of kan combineren met 1 mol waterstofgas. Voor een metaal is dit gelijk aan de molaire massa van het metaal.

Daarom is het aantal mol koper in 1 gram-equivalent:

$$mol \ van \ Cu =\frac{1 \ gram}{63,55 \ g/mol} =0,01575 mol$$

Stap 3: Bereken het aantal elektronen dat nodig is om 1 gram equivalent metaal vrij te maken.

Elk metaalatoom verliest een bepaald aantal elektronen wanneer het wordt geoxideerd. Dit getal is gelijk aan de valentie van het metaal.

Koper heeft bijvoorbeeld een valentie van 2, wat betekent dat elk koperatoom 2 elektronen verliest wanneer het wordt geoxideerd.

Daarom is het aantal elektronen dat nodig is om 1 gram-equivalent koper vrij te maken:

$$mol \ van \ e^- =mol \ van \ Cu × valentie$$

$$mol \ van \ e^- =0,01575 mol × 2 =0,0315 mol$$

Stap 4: Bereken de lading die nodig is om 1 gram equivalent metaal vrij te maken.

De lading die nodig is om 1 mol elektronen vrij te maken is gelijk aan de constante van Faraday, die ongeveer 96.500 coulombs bedraagt.

Daarom is de lading die nodig is om 0,0315 mol elektronen vrij te maken:

$$charge =mollen \ van \ e^- × Faraday \ constante$$

$$lading =0,0315 mol × 96.500 \ C/mol$$

$$kosten =3038,25 C$$

Daarom is er ongeveer 3038,25 coulomb lading nodig om 1 gram-equivalent koper vrij te maken.