1.23 Elektrolýza
Do oddělení, které provozuje elektrolýzu NaCl a získaný Na převádí na NaOH (MNaOH = 40 g mol−1), přišla zakázka na výrobu 40 kg NaOH a 40 kg kapalného chlóru (MCl2 = 71 g mol−1). Jaký elektrický náboj musí minimálně projít elektrolyzérem? Faradayova konstanta je F = 96500 C mol−1.
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
↓
Výsledek
Bude třeba náboj Q = 1,1 . 103F = 106150 . 103 C.
Řešení
Pro výrobu sodíku se provádí elektrolýza taveniny NaCl. Celková reakce tohoto děje je
Při reakci kovového sodíku s vodou pak vzniká NaOH a vodík podle reakce
Pro správné řešení úlohy je třeba rozhodnout, jestli je potřeba více náboje na výrobu 40 kg sodíku, nebo na výrobu 40 kg chlóru.
Můžeme postupovat dle úvahy
na výrobu 1 mol | .... 40 g NaOH | ...... 1 . F náboje |
na výrobu | .... 40 kg NaOH | ...... 1000 . F náboje |
na výrobu 1/2 mol | .... 35,5 g Cl2 | ...... 1 . F náboje |
na výrobu | .... 40 kg Cl2 | ...... náboje |
Na výrobu 40 kg chlóru je třeba více náboje než na výrobu stejné hmotnosti sodíku. Je nutno dodat 1,1 . 103F = 106150 . 103 C. Vyrobí se tudíž více sodíku než je třeba.