При электролизе раствора Pb(NO3)2 током 1.5А масса катода возросла на 0,7 г. Выход по току равен 90 %. Рассчитайте, какое количество электричества и в течении какого времени пропущено. Вычислите рН раствора в околокатодном и
околоанодном пространстве до и после электролиза.

Для решения этой задачи нам потребуется использовать законы Фарадея. Давайте разберемся пошагово:

1. Сначала нам нужно найти количество электричества (заряд), пропущенного через раствор Pb(NO3)2. Для этого воспользуемся формулой:
Заряд = ток * время.

2. Далее нам нужно найти моль электронов, вовлеченных в реакции на катоде.
Для реакции на катоде Pb2+ + 2e- = Pb вытекает, что 2 моля электронов соответствуют 1 молю Pb.

3. Масса Pb, отложившегося на катоде, можно найти, умножив количество Pb на молярную массу. После этого мы сможем найти количество Pb(NO3)2, которое приняло участие в реакции, используя молярные коэффициенты в уравнении реакции.

4. Так как выход по току составляет 90%, мы можем найти общее количество Pb(NO3)2 в растворе, разделив количество, участвующее в реакции, на 0.9.

5. Зная массу Pb(NO3)2 и количество электричества, мы можем найти время, в течение которого прошел электролиз, с помощью формулы:
Время = Масса / (молярная масса * количество заряда).

6. Чтобы рассчитать рН раствора в околокатодном и околоанодном пространстве до и после электролиза, нужно учесть реакции, происходящие на катоде и аноде:

На катоде происходит редукция Pb2+ + 2e- = Pb.
На аноде происходит окисление NO3- = NO2 + 2H+ + e-.

Изменение pH в околокатодном и околоанодном пространстве будет зависеть от типа реакции и наличия или отсутствия корректирующих ионов (H+ или OH-).

Когда регулирующий ион находится в реакции, pH меняется согласно соотношению между концентрацией регулирующего иона и его реакционной степенью.
Например, если при редукции Pb2+ участвуют 2H+ и дополнительный Na+, тогда рН в околокатодном пространстве будет изменяться после электролиза по формуле:
pН = pKa + log10([нереагировавших H+] / [H+]).

Однако, если концентрация регулирующего иона не изменилась, то pH останется постоянным.