Розглянемо електроліз розчину купрум(II) Фториду CuF2.

На катоді відбувається реакція:

Cu2+ + 2e- → Cu

На інертному аноді відбувається окиснення фторидів:

2F- → F2 + 2e-

Сумарна реакція електролізу розчину CuF2 може бути записана як:

CuF2 → Cu + F2

Молекулярна маса CuF2 = 127 + 2(19) = 165 г/моль.

За законом Фарадея, кількість електронів, що пройшли через електроліт, пропорційна кількості речовини, що відійшла на катоді або виділилась на аноді. Тому маса речовини, що виділилась на катоді, може бути визначена з використанням формули:

m = M * Q / (n * F),

де M - молярна маса сполуки (CuF2), Q - кількість електричних зарядів, що пройшли через електроліт (в кулонах), n - кількість електронів, що беруть участь у реакції (2 для Cu2+), F - число Фарадея (96500 Кл/моль).

В даному випадку, ми знаємо, що на катоді утворилося 576 г міді. Для розрахунку кількості електричних зарядів, що пройшли через електроліт, можна скористатися формулою:

Q = I * t,

де I - сила струму (в амперах), t - час (в секундах).

Крім того, відомо, що на катоді кількість моль купруму дорівнює кількості моль електронів, що беруть участь у реакції.

Отже, можна записати рівняння:

n(Cu2+) = m(Cu) / M(Cu)

n(e-) = n(Cu2+)

Q = n(e-) * F

m(HF) = M(HF) * n(HF)

Для розрахунку кількості моль купруму, що був відійшов на

катоді, можна використати формулу:

n(Cu2+) = m(Cu) / M(Cu) = 576 г / 63.5 г/моль ≈ 9.06 моль

Оскільки кожний Cu2+ зводиться з двох електронів, то кількість моль електронів дорівнює:

n(e-) = n(Cu2+) / 2 = 4.53 моль

Для розрахунку кількості електричних зарядів, що пройшли через електроліт, можна використати формулу:

Q = I * t

Оскільки в умові задачі не вказані значення сили струму та часу, то не можливо розрахувати точне значення Q. Але, знаючи, що на катоді виділилась маса міді, можна припустити, що кількість електричних зарядів досить велика.

Нарешті, для розрахунку маси HF, яка утворилась в розчині, можна використати формулу:

m(HF) = M(HF) * n(HF)

Оскільки купрум(II) фторид має формулу CuF2, то можна припустити, що HF утворюється відносно CuF2 за рівнянням:

CuF2 + 2H2O → Cu(OH)2 + 2HF

Отже, кількість моль HF, яка утворилась в розчині, дорівнює кількості моль CuF2. Оскільки відомо, що на катоді утворилось 9.06 моль Cu2+, то кількість моль CuF2, яка розкладалась під час електролізу, також дорівнює 9.06 моль.

Таким чином, маса HF, яка утворилась в розчині, може бути визначена за формулою:

m(HF) = M(HF) * n(HF) = 20 г/моль * 9.06 моль ≈ 181 г

Отже, під час електролізу розчину купрум(II) фториду на катоді виділилась мідь масою 576 г, а в розчині накопичилась кислота HF масою близько 181 г.