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Elettrolisi della salamoia

Scuola secondaria di secondo gradoChimicaElettrolisi della salamoia limitata dalla carica, con camere dei prodotti separate oppure un percorso ideale di formazione dell’ipoclorito in una cella non divisa

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Informazioni su questo esperimento

Chiudi il circuito di una cella a salamoia, raccogli i due gas e monitora il consumo di sale. Confronta le camere dei prodotti separate con un modello non diviso in cui il cloro reagisce con l’idrossido formato al catodo.

Obiettivi di apprendimento

  • Bilancia la carica e i prodotti nell’elettrolisi della salamoia.
  • Spiega perché la separazione preserva il cloro e l’idrossido di sodio.
  • Collega la quantità limitante di sale alla carica massima.

Come si usa

  1. 1Mantieni separate le camere e registra volumi uguali di idrogeno e cloro.
  2. 2Confronta la quantità di idrossido di sodio con quella di uno dei due gas.
  3. 3Elimina la separazione e ripeti l’esposizione alla stessa carica.
  4. 4Aumenta il tempo di esposizione finché la quantità iniziale di sale non limita l’ulteriore reazione.

Il modello

Questa uguaglianza si applica alle camere dei prodotti separate.
Il catodo separato produce una mole di idrossido per mole di elettroni.
Il percorso ideale non diviso lascia ipoclorito invece di cloro e idrossido raccolti.

Ipotesi

  • L’elettrolisi in una cella divisa segue la reazione netta 2 NaCl + 2 H₂O → H₂ + Cl₂ + 2 NaOH.
  • Il percorso ideale a cella fredda non divisa consuma tutto il cloro e l’idrossido formando ipoclorito; la reazione netta è NaCl + H₂O in NaClO + H₂.
  • Sono omessi lo sviluppo di ossigeno, la formazione di clorato, il passaggio tra compartimenti e la dissoluzione dei gas. Il modello è un confronto stechiometrico ideale, non una progettazione di processo.
  • La visualizzazione del gas è limitata a 250 mL, mentre i totali numerici continuano ad aumentare. I volumi dei gas si riferiscono a 298.15 K e 1 bar.

Provalo in classe

  1. Q1Perché i requisiti netti di sale differiscono tra i percorsi diviso e non diviso?
  2. Q2Perché un grande volume totale di gas non dimostra che la fornitura di sale sia illimitata?

Domande frequenti

Perché il collettore del cloro rimane vuoto senza il separatore?

Il modello non diviso scelto consuma immediatamente il cloro formando ipoclorito. Non modella una reazione parziale né la fuoriuscita di gas.

Il numero di bolle misura la quantità di gas?

No. Le bolle indicano l’attività. Usa i totali numerici del gas ricavati dalla carica.