Какое количество меди было выделено, если напряжение между электродами в растворе купороса меди составляло 24
Какое количество меди было выделено, если напряжение между электродами в растворе купороса меди составляло 24 В, а электрический ток совершил полезную работу на уровне 192 КдЖ? Обязательно предоставьте полное решение.
03.12.2023 10:28
Описание:
В электролизе, когда проводниками пропускают электрод, под действием электрического тока происходит разложение вещества на ионы и осаждение металла на электроде. Для решения данной задачи, мы будем использовать закон Фарадея, который устанавливает зависимость количества вещества, осажденного при электролизе на электроде, от количества переданного заряда.
Закон Фарадея формулируется следующим образом:
масса вещества (металла) = (заряд * атомная масса)/(заряд электрона * число электронов, необходимых для выделения одного атома металла)
По условию задачи, дано напряжение между электродами равное 24 В, и электрический ток совершил полезную работу на уровне 192 КдЖ.
Чтобы найти заряд, воспользуемся формулой: работа = заряд * напряжение
Тогда заряд можно вычислить следующим образом: заряд = работа / напряжение
Далее, для решения задачи необходимо знать заряд электрона, который равен 1.6 * 10^(-19) Кл.
Нам также потребуется узнать число электронов, необходимых для выделения одного атома меди. Это можно найти из химической формулы соединения меди(II)сульфата: CuSO4. В данном соединении для выделения одного атома меди требуется 2 молекулы CuSO4, поэтому число электронов равно 2.
Теперь мы можем рассчитать количество выделенной меди:
масса меди = (заряд * атомная масса меди) / (заряд электрона * число электронов)
Вставим известные значения:
Масса меди = (заряд * 63.5 г/моль) / (1.602 * 10^(-19) Кл * 2 электрона)
Дополнительный материал:
Заряд = работа / напряжение = 192 КдЖ / 24 В = 8 Кл
Масса меди = (8 Кл * 63.5 г/моль) / (1.602 * 10^(-19) Кл * 2 электрона) = 9.947 мг
Совет:
Чтобы улучшить понимание электролиза и расчета количества осажденного металла, рекомендуется изучить закон Фарадея и понять его применение в различных задачах. Также полезно разобраться в структуре атомов и молекул вещества, которое подвергается электролизу.
Задача на проверку:
Найдите количество меди, которое будет выделено, если напряжение между электродами составляет 12 В, а электрический ток совершит полезную работу на уровне 240 КдЖ.