Какова масса цинка, выделившегося на катоде, за 300 с, когда сила тока изменяется по закону I = 2 + 0,02t

Электролиз и выделение массы металла:
Рассмотрим данную задачу об электролизе сульфата цинка. Нам дан закон изменения силы тока: I = 2 + 0,02t, где I - сила тока в амперах, t - время в секундах. Значение электрохимического эквивалента цинка составляет 0,34 × 10^-6 кг/Кл, что означает, что на каждый Кл протекшего заряда на катоде осаждалась масса цинка в 0,34 × 10^-6 кг.

Для вычисления массы цинка, выделившегося за указанное время, необходимо интегрировать силу тока по времени, а затем умножить полученный результат на электрохимический эквивалент цинка:

m = ∫(I dt) * эквивалент цинка

Интегрируя закон по току, получим:

m = ∫((2 + 0,02t) dt) * электрохимический эквивалент цинка

m = [2t + 0,01t^2/2] * эквивалент цинка

m = (2t + 0,005t^2) * эквивалент цинка

Подставим значения времени t = 300 секунд в полученное выражение:

m = (2 * 300 + 0,005 * 300^2) * 0,34 × 10^-6 кг

m ≈ 0,00153 кг

Ответ: Масса цинка, выделившегося на катоде за 300 секунд, составляет около 0,00153 кг.

Совет: Для лучшего понимания электролиза и выделения массы металла на катоде, рекомендуется изучить законы электролиза и понять, какие факторы влияют на количество выделенного металла.

Ещё задача: Укажите, как изменится масса цинка, если время электролиза увеличится в 2 раза.

Суть вопроса: Электролиз

Описание: В данной задаче нам необходимо определить массу цинка, выделившегося на катоде в электролитической ванне с раствором сульфата цинка за 300 секунд.
Для решения задачи мы можем использовать закон Фарадея, который утверждает, что количество выделившегося вещества пропорционально заряду, протекшему через электролит.

Сначала найдем заряд, протекший через электролит за 300 секунд. Для этого интегрируем выражение для силы тока I = 2 + 0,02t от 0 до 300:

∫(2 + 0,02t)dt = [2t + 0,01t^2] от 0 до 300 = (2*300 + 0,01*300^2) - (2*0 + 0,01*0^2) = 600 + 900 = 1500 Кл

Затем используем значение электрохимического эквивалента цинка 0,34 × 10-6 кг/Кл для определения массы цинка:

Масса цинка = Заряд * Электрохимический эквивалент цинка
Масса цинка = 1500 Кл * 0,34 × 10-6 кг/Кл = 0,51 мг

Таким образом, масса цинка, выделившегося на катоде, составляет 0,51 мг за 300 секунд.

Пример: Определите массу цинка, выделившегося на катоде, за 450 секунд, если сила тока меняется по закону I = 3 + 0,04t.

Совет: Для понимания электролиза рекомендуется изучить основные принципы электрохимических процессов и закон Фарадея.

Ещё задача: Найдите массу меди, выделившейся на катоде, если сила тока изменяется по закону I = 2 + 0,03t за 500 секунд. Значение электрохимического эквивалента меди составляет 0,45 × 10-6 кг/Кл.