Найдите силу электрического тока, протекавшего через электролит в течение 1,5 часов электролиза, если на катоде
Найдите силу электрического тока, протекавшего через электролит в течение 1,5 часов электролиза, если на катоде накопилось 15 мг никеля.
08.12.2023 17:00
Решение:
Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение Фарадея, которое выражает связь между количеством вещества, прошедшего через электроды, силой тока и временем электролиза. Уравнение Фарадея выглядит следующим образом:
m = (q * M) / (n * F)
где:
m - масса вещества, накопившегося на электроде (15 мг никеля)
q - количество электричества, прошедшее через электроды (искомая величина)
M - молярная масса вещества (никель)
n - число молей вещества (искомая величина)
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль)
Для начала, нам нужно найти число молей никеля, которое соответствует 15 мг. Для этого воспользуемся формулой:
n = m / M
где:
n - число молей вещества (искомая величина)
m - масса вещества (15 мг никеля)
M - молярная масса никеля (58,69 г/моль)
n = 15 мг / 58,69 г/моль = 0,255 моль
Теперь, когда у нас есть значение числа молей, мы можем найти количество электричества, прошедшего через электроды. Для этого мы решим уравнение Фарадея относительно q:
q = (m * n * F) / M
где:
q - количество электричества (искомая величина)
m - масса вещества (15 мг никеля)
n - число молей вещества (0,255 моль)
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль)
M - молярная масса никеля (58,69 г/моль)
q = (15 мг * 0,255 моль * 96485 Кл/моль) / 58,69 г/моль = 39651 Кл
Таким образом, сила электрического тока, протекавшего через электролит в течение 1,5 часов электролиза, равна 39651 Кл.
Совет: Для успешного решения задач на электролиз, важно знать уравнение Фарадея и уметь его применять. Помимо этого, важно также знать молярные массы веществ, чтобы правильно выполнять расчеты.
Задание для закрепления: Сколько мг серебра будет получено на катоде за 2 часа электролиза, если через катод проведено 300 Кл электричества? (Молярная масса серебра составляет 107,87 г/моль)
Инструкция: В электролизе сила тока является количественной оценкой энергии, передаваемой электрона при прохождении через раствор электролита. Сила тока измеряется в амперах (А).
Для решения данной задачи, нам необходимо знать простую формулу, связывающую силу тока, время и количество заряда:
Сила тока (I) = количество заряда (Q) / время (t)
В данном случае, мы знаем количество никеля, накопившегося на катоде (15 мг), а также время электролиза (1,5 часа). Необходимо найти силу тока.
Сначала, нам нужно перевести массу никеля в количество заряда, используя соотношение между массой и количество заряда:
1 моль электронов = 6.022 × 10^23 электрона
Молярная масса никеля (Ni) = 58.69 г/моль
Посчитаем количество молей никеля (Ni):
количество молей никеля = масса никеля / молярная масса никеля
количество молей никеля = 0.015 г / 58.69 г/моль
Теперь, мы можем найти количество заряда:
количество заряда = количество молей никеля × заряд электрона
Известно, что заряд электрона (e) = 1.6 × 10^(-19) Кл
Теперь, мы можем подставить значения в формулу для силы тока:
сила тока (А) = количество заряда (Кл) / время (с)
Таким образом, мы можем рассчитать силу тока, протекавшего через электролит в течение 1,5 часов электролиза.
Демонстрация:
Найдите силу электрического тока в электролитической ячейке, если на катоде накопилось 15 мг меди в течение 2 часов.
Совет: Для более легкого понимания электролиза и связанных с ним концепций, рекомендуется изучить основные принципы химии и электромагнетизма. Ознакомьтесь со структурой атома, ионами, молярной массой, зарядом электрона и уравнениями реакций электролиза.
Упражнение: Найдите силу тока, протекавшего через электролит в течение 3 часов электролиза, если на катоде накопилось 12 мг алюминия.