Kathodenreaktion: Ag+ + e- -> Ag (Silbermetall)
Anodenreaktion: 4OH- -> 2H2O + O2 + 4e- (Oxidation von Wasser)
Gesamtreaktion: AgNO3 -> Ag + NO3- (Reduktion von Silberionen)
Um die Masse des nicht reduzierten Silbers zu berechnen, benötigen wir die Anzahl der übertragenen Elektronen. Das können wir berechnen, indem wir die gelieferte Stromstärke (1.75 A) mit der Zeit (30 Minuten) und der Faradayschen Zahl (F = 96,485 C/mol) multiplizieren:
1.75 A * 30 Min * 60 s/min * 1 C/A = 31500 C
Die Anzahl der übertragenen Elektronen entspricht der Anzahl der Silberionen, die reduziert wurden, da jedes Silberion ein Elektron aufnimmt, um ein Ag-Atom zu bilden.
Da die anfängliche Konzentration 0,5 mol/l ist, können wir die Anzahl der Silberionen berechnen, die sich in 250 ml Lösung befinden:
0.5 mol/l * 0.25 L = 0.125 mol
Da die Faradaysche Zahl die Anzahl der Elektronen pro Mol definiert, können wir die Anzahl der reduzierten Silberionen berechnen, indem wir die gelieferte Ladung durch die Faradaysche Zahl teilen:
31500 C / 96,485 C/mol = 327,5 mol
Die Anzahl der nicht reduzierten Silberionen ist die Differenz zwischen der Anzahl der anfänglich vorhandenen Silberionen und der Anzahl der reduzierten Silberionen:
0.125 mol - 327.5 mol = -327.375 mol
Da Silber eine molare Masse von 107,87 g/mol hat, können wir die Masse des nicht reduzierten Silbers berechnen:
-327.375 mol * 107.87 g/mol = -35.35 g
Da die Anzahl der nicht reduzierten Silberionen negativ ist, ist die tatsächliche Masse des nicht reduzierten Silbers 35,35 g.
