Решим задачу за 30 минут!
Опубликуй вопрос и получи ответ со скидкой 20% по промокоду helpstat20

Для решения задачи нам потребуется использовать понятие “число переноса” (molar transfer number). Число переноса определяет, сколько моль частиц переносятся через электролитическую ячейку в результате реакции.

Для начала, найдем количество вещества серебра (Ag) и ионов серебра (Ag+) в растворе перед электролизом, используя массовую долю нитрата серебра (AgNO3):

Масса AgNO3 в растворе = 0,75% * 30 г = 0,225 г
Масса Ag в растворе = 0,75% * 0,225 г = 0,0016875 г
Количество вещества Ag = 0,0016875 г / молярная масса Ag = 0,0016875 г / 107,87 г/моль ≈ 0,00001562 моль
Количество ионов серебра Ag+ = 2 * 0,00001562 моль (так как в AgNO3 каждый Ag+ составляет 1/2 моль) = 0,00003125 моль

Теперь посмотрим на результаты электролиза. Масса осажденного серебра равна 0,0756 г, что соответствует количеству вещества Ag:

Количество вещества Ag = 0,0756 г / молярная масса Ag = 0,0756 г / 107,87 г/моль ≈ 0,0007 моль

Чтобы определить числа переноса, нужно сравнить изменение количества вещества Ag с изменением количества ионов Ag+ в растворе:

Δn(Ag) = 0,0007 моль – 0,00001562 моль = 0,00068438 моль
Δn(Ag+) = 0 моль (не происходит переноса ионов серебра)

Теперь, чтобы найти числа переноса, используем формулу:

t(Ag) = Δn(Ag) / (Δn(Ag) + Δn(Ag+))
t(Ag+) = Δn(Ag+) / (Δn(Ag) + Δn(Ag+))

t(Ag) ≈ 0,00068438 моль / (0,00068438 моль + 0 моль) = 1
t(Ag+) ≈ 0 моль / (0,00068438 моль + 0 моль) = 0

Таким образом, число переноса ионов серебра (Ag+) равно 0, а число переноса серебра (Ag) равно 1.

Далее, чтобы найти число переноса ионов NO3-, можно использовать закон Фарадея, который гласит, что отношение количества осажденного вещества к количеству перенесенных электрических зарядов для всех компонентов электролита одинаково. Таким образом:

m(NO3-) / n(NO3-) = m(Ag) / (z(Ag) * F)
где m – масса вещества, n – количество вещества, z – заряд иона, F – постоянная Фарадея (≈ 96485 Кл/моль).

Из условия задачи известно, что масса AgNO3 в растворе после электролиза равна 0,291 г. Также известно, что AgNO3 распадается на ионы Ag+ и NO3-. Поскольку в начале было 0,00003125 моль ионов Ag+, их количество не изменилось после электролиза. То есть:

n(NO3-) = n(Ag+) = 0,00003125 моль

Теперь можно рассчитать число переноса ионов NO3-:

m(NO3-) = 0,291 г
t(NO3-) = 0,291 г / (0,00003125 моль * F)
t(NO3-) ≈ 0,291 г / (0,00003125 моль * 96485 Кл/моль) ≈ 0,095

Таким образом, число переноса ионов серебра (Ag+) равно 0, число переноса серебра (Ag) равно 1, а число переноса ионов nitrate NO3- равно 0,095.