Какой была сила тока при проведении электролиза водного раствора медного купороса, если за 15 минут было выделено
Какой была сила тока при проведении электролиза водного раствора медного купороса, если за 15 минут было выделено 2 г меди на катоде? а) 7.5 ампера б) 2 ампера в) 30 ампер
08.12.2023 12:25
Описание:
В электролизе водного раствора медного купороса (CuSO4) происходит разложение соединения на ионы и осуществляется перенос электрического заряда.
Катод — это место, куда переносятся положительные ионы, т.е. медь (Cu2+) будет осаждаться на катоде. Анод — место, откуда отходят отрицательные ионы, в данном случае серная кислота (H2SO4).
Существует химическое соотношение, известное как закон Фарадея, которое позволяет нам определить количество вещества, осаждаемого на электроде в результате электролиза:
м = (Q * M) / (n * F)
где:
м - масса вещества, осажденного на электроде;
Q - количество электричества, протекшее через электролит (измеряется в Кл);
М - молярная масса вещества;
n - количество электронов, участвующих в реакции (равно заряду иона);
F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль).
Из условия задачи мы знаем, что в результате электролиза было выделено 2 г меди на катоде. Для меди (Cu) молярная масса равна 63.5 г/моль. Найдем количество электричества, протекшее через электролит:
м = (Q * 63.5) / (2 * 96485)
Переставим уравнение и найдем Q:
Q = (м * 2 * 96485) / 63.5
Подставляем известные значения:
Q = (2 * 96485) / 63.5
Q ≈ 3052 Кл
Теперь мы можем найти силу тока, используя формулу:
I = Q / t
Где I - сила тока, Q - количество электричества, t - время электролиза. В нашей задаче время составляет 15 минут, что равно 15 * 60 = 900 секундам.
I = 3052 / 900
I ≈ 3.39 А.
Таким образом, сила тока, проходящего через электролит, составляет приблизительно 3.39 ампера.
Рекомендация: Для понимания электролиза рекомендуется изучить основы электрохимии, включая закон Фарадея и стандартные потенциалы электродов. Также полезно практиковать решение задач на электролиз, чтобы лучше понять применение этих концепций.
Ещё задача:
Какая сила тока протекает через электролит, если в результате электролиза выделилось 4.5 г алюминия на катоде за время 20 минут? (Молярная масса алюминия - 27 г/моль).