1. Какое количество меди было осело на катоде в результате пропуска заряда в 12,5 Кл через водный раствор медного

Тема вопроса: Электролиз и расчеты электролитических процессов

Разъяснение: Электролиз - это процесс разложения вещества под воздействием электрического тока. В данном случае рассматриваем электролиз растворов, содержащих металлы.

1. Для расчета количества меди, осевшей на катоде в результате пропуска заряда, воспользуемся уравнением Фарадея:

n = Q / F

где n - количество молей осевшего металла, Q - заряд, пропущенный через электролит, F - фарадай, равный 96485 Кл/моль.

Подставляем значения:

n = 12,5 Кл / 96485 Кл/моль = 0,00013 моль

Молярная масса меди (Cu) равна примерно 63,5 г/моль.

Масса меди будет:

масса = n * молярная масса = 0,00013 моль * 63,5 г/моль ≈ 0,0083 г

Таким образом, на катоде оселось около 0,0083 г меди.

2. Для расчета заряда, необходимого для накопления 10 мг серебра на катоде, используем ту же формулу:

n = масса / молярная масса

где n - количество молей осевшего металла, масса - масса металла, молярная масса - масса одной моли вещества.

Молярная масса серебра (Ag) равна примерно 107,9 г/моль.

Подставляем значения:

n = 10 мг / 107,9 г/моль = 0,000093 моль

Заряд, необходимый для осаждения такого количества серебра, будет:

Q = n * F = 0,000093 моль * 96485 Кл/моль ≈ 8,97 Кл

Таким образом, необходимо пропустить заряд около 8,97 Кл через электролит.

3. Для расчета силы тока, протекавшего через электролит, используем измененное уравнение Фарадея:

I = Q / t

где I - сила тока, Q - заряд, протекавший через электролит, t - время электролиза.

Подставляем значения:

I = 12 мг / 1,5 ч = 0,008 г/ч

Переведем г/ч в А:

0,008 г/ч * (1/1000) г/мг * (1/3600) ч/с * (1/3600) с/ч = 2,47 * 10^-9 А

Таким образом, сила тока, протекавшего через электролит, составляла примерно 2,47 нА.

4. Для расчета количества осадка меди на катоде в результате пропуска тока, воспользуемся уравнением Фарадея. Известно, что масса меди составила 0,632 г. Используем ту же формулу:

n = масса / молярная масса

где n - количество молей осадка меди, масса - масса меди, молярная масса - масса одной моли меди.

Подставляем значения:

n = 0,632 г / 63,5 г/моль = 0,00995 моль

Заряд Q, пропущенный через электролит, будет:

Q = n * F = 0,00995 моль * 96485 Кл/моль ≈ 0,958 Кл

Таким образом, необходимо пропустить заряд около 0,958 Кл через электролитную ванну.

Совет: Чтобы лучше понять электролиз и его расчеты, рекомендуется прочитать теоретический материал о силе тока, электрическом заряде, ионах и фарадеевых законах.

Закрепляющее упражнение: Какой заряд необходимо пропустить через электролитную ванну с ионами цинка, чтобы на катоде накопилось 5 г цинка во время электролиза? Молярная масса цинка (Zn) равна примерно 65,4 г/моль.