Rozwiązanie:

Dane:

$\mathrm{n}{}_{\mathrm{Na}}^1+\mathrm{n}{}_{\mathrm{Na}}^2=0,10\mathrm{mol}$

Szukane:

${\text{m}}_{\mathrm{Cl}{}_2}=?$

Obliczenia:

Wiadomo, że w obu elektrolizerach powstało łącznie 0,10 moli sodu.

W elektrolizerze pierwszym zaszła reakcja, której sumaryczny proces obrazuje poniższe równanie:

$2\mathrm{NaH}\stackrel{\mathrm{elektroliza}\mathrm{stopionego}\mathrm{NaH}}{\to }2\mathrm{Na}+\mathrm{H}{}_2$

W elektrolizerze drugim zaszła reakcja, której sumaryczny proces obrazuje poniższe równanie:

$2\mathrm{NaCl}\stackrel{\mathrm{elektroliza}\mathrm{stopionego}\mathrm{NaCl}}{\to }2\mathrm{Na}+\mathrm{Cl}{}_2$

Stosunek ilości moli sodu otrzymanego w elektrolizerze pierwszym do ilości moli sodu otrzymanego w elektrolizerze drugim wynosi więc:

$\frac{\mathrm{n}{}_{\mathrm{Na}}^1}{\mathrm{n}{}_{\mathrm{Na}}^2}=\frac{2}{2}=\frac{1}{1}$ czyli   $\mathrm{n}{}_{\mathrm{Na}}^1=\mathrm{n}{}_{\mathrm{Na}}^2$

Skoro:

$\mathrm{n}{}_{\mathrm{Na}}^1+\mathrm{n}{}_{\mathrm{Na}}^2=0,10\mathrm{mol}$  to   $\mathrm{n}{}_{\mathrm{Na}}^1=0,05\mathrm{mol}$   oraz    $\mathrm{n}{}_{\mathrm{Na}}^2=0,05\mathrm{mol}$

Z sumarycznego równania reakcji zachodzącej w elektrolizerze drugim wynika, że:

$\begin{array}{ccc}2\text{mol}\text{Na}& -& 1\text{mol}{\text{Cl}}_2\\ 0,05\text{mol}\text{Na}& -& \text{x}\end{array}$

$\text{x}=0,025\text{mol}{\text{Cl}}_2$

Znając masę molową chloru (M_mol = 70,9 g/mol) możemy przeliczyć otrzymaną ilość moli Cl₂ na jego masę:

${\text{n}}_{\mathrm{Cl}{}_2}=\frac{{\text{m}}_{\mathrm{Cl}{}_2}}{{\text{M}}_{\text{mol}\mathrm{Cl}{}_2}}$ więc:  ${\text{m}}_{\mathrm{Cl}{}_2}={\text{n}}_{\mathrm{Cl}{}_2}\cdot {\text{M}}_{\text{mol}\mathrm{Cl}{}_2}$

${\text{m}}_{\mathrm{Cl}{}_2}=0,025\mathrm{mol}\cdot 70,9\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$ 

${\text{m}}_{\mathrm{Cl}{}_2}=1,77\mathrm{g}$

 

Odpowiedź: W trakcie opisanej elektrolizy powstało 1,77 g chloru.