Dane:

${\text{m}}_{\mathrm{Me}}=5,175\mathrm{g}$

${\text{V}}_{\mathrm{O}{}_2}=560\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3=0,56\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3$

$W=100\%$

Szukane:

$\text{Me}=?$

Obliczenia:

W trakcie elektrolizy wodnego roztworu tej soli przebiegają reakcje zgodnie z poniższymi równaniami:

Na katodzie: $\mathrm{Me}{}^{2+}+2\mathrm{e}{}^{-}\to \mathrm{Me}$

Na anodzie:   $6\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}\to \mathrm{O}{}_2+4\mathrm{e}{}^{-}+4\mathrm{H}{}_3\mathrm{O}{}^{+}$

W warunkach normalnych 1 mol tlenu zajmuje objętość 22,4 dm³ więc możemy obliczyć liczbę moli tlenu, która wydzieliła się podczas reakcji anodowej:

$\begin{array}{ccc}1\mathrm{mol}\mathrm{O}{}_2& -& 22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\\ {\text{n}}_{\mathrm{O}{}_2}& -& 0,56\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\end{array}$

${\text{n}}_{\mathrm{O}{}_2}=\frac{1\mathrm{mol}\cdot 0,56\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{22,4\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}=0,025\mathrm{mol}$

Na podstawie zapisanych równań reakcji elektrodowych można stwierdzić, że gdy na anodzie wydziela się 1 mol tlenu - 1 mol metalu Me osadza się na katodzie.

Liczbę moli metalu Me, który osadził się na katodzie będzie więc również wynosić:

${\text{n}}_{\mathrm{Me}}=0,025\mathrm{mol}$

Znając masę metalu, która osadziła się na katodzie i jego liczbę moli możemy obliczyć masę molową metalu Me:

${\text{M}}_{\mathrm{Me}}=\frac{{\text{m}}_{\mathrm{Me}}}{{\text{n}}_{\mathrm{Me}}}=\frac{5,175\mathrm{g}}{0,025\mathrm{mol}}=207\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

Metalem, który zredukował się na katodzie jest więc ołów.

Odpowiedź: Symbol chemiczny zredukowanego metalu to Pb.