Що буде кількість двовалентної міді, що виділиться в другій ванні за той самий період часу, як у першій ванні, якщо

Суть вопроса: Электролиз.

Описание: Чтобы ответить на вопрос о количестве двухвалентной меди, выделившейся во второй ванне за тот же период времени, нужно использовать закон Фарадея. Согласно закону Фарадея, количество вещества, выделяющегося на электродах, пропорционально заряду, прошедшему через электролит. Заряд выражается через произведение тока на время.

Опишем ситуацию: в первой ванне было выделено 10 г двухвалентного цинка, поэтому количество электричества, прошедшего через первую ванну, можно обозначить как Q1. Задача говорит, что определённый период времени прошёл одинаково в обеих ваннах, поэтому количество электричества, прошедшее через вторую ванну, также будет равно Q1.

Теперь вопрос о количестве двухвалентной меди, выделенной во второй ванне. Предположим, что это количество меди составляет m г.

Так как медь также является двухвалентным ионом, ее количество молей должно быть равно количеству молей цинка в первой ванне. Используя молярные массы меди (Cu) и цинка (Zn), а также знание о стехиометрии реакции, можем записать следующее уравнение:

m массы меди = (10 г цинка) * (молярная масса меди / молярная масса цинка) * 2

Теперь, чтобы найти ответ на задачу, нам нужно рассмотреть отношение сопротивлений электролитов в двух ваннах. Мы знаем, что сопротивление электролита в первой ванне втричи больше сопротивления электролита во второй ванне.
Это означает, что в первой ванне будет проходить больший ток, чем во второй.

Количество электричества можно представить как Q1 = I * t1, где I - сила тока, t1 - время, прошедшее в первой ванне.
Так как I больше в первой ванне, это означает, что t1 будет меньше, чем во второй ванне.
Дано, что t1 = t2 (так как время одинаково), поэтому теперь у нас есть соотношение I1 * t1 = I2 * t2.

Чтобы найти ответ на задачу, нам нужно использовать соотношение Q1 = Q2 = I2 * t2.
Мы знаем, что Q1 равен m массы меди, поэтому мы можем записать следующее уравнение:

m г меди = I2 * t2

Теперь используем равенство сопротивлений:

I1 * t1 = I2 * t2
I1 * (t2) = I2 * t2
I1 = I2 (отбросим t2, так как t2 также отброшен)
В первой ванне будет проходить больший ток, поэтому I1 > I2.

Таким образом, мы можем написать:

I1 * t1 = I2 * t1 (заменяем I2 на I1)
m г меди = I1 * t1

Это позволяет нам найти количество меди, выделенной во второй ванне.

Доп. материал: Если первая ванна выделила 10 г двухвалентного цинка и сопротивление ее электролита втричи больше, чем во второй ванне, и время, прошедшее в обеих ваннах, одинаковое, то количество двухвалентной меди, выделившейся во второй ванне, будет равно 10 г.

Совет: Чтобы лучше понять электролиз и задачи с ним, рекомендуется изучить закон Фарадея и понять, как связаны заряд, время, сила тока и количество вещества, выделяющегося на электродах.

Дополнительное задание: Если в первой ванне было выделено 20 г трехвалентного железа и сопротивление ее электролита вдвое больше, чем во второй ванне, а время, прошедшее в обеих ваннах, одинаковое, какое количество двухвалентного железа выделится во второй ванне?