Сколько цинка израсходуется в лекланшевом элементе за 2 часа работы при постоянном токе 1.5 ампера?

Тема: Расход цинка в лекланшевом элементе

Пояснение: Лекланшев элемент - это гальванический элемент, который использует цинк и уголь в качестве электродов. В процессе работы элемента, цинк расходуется на аноде (положительном электроде), а на катоде (отрицательном электроде) уголь окисляется.

Для вычисления расхода цинка в лекланшевом элементе мы можем использовать уравнение Фарадея, которое связывает количество вещества, рассогласованного на электродах, с количеством прошедшего через элемент заряда. Формула для расчета расхода вещества на аноде: m = Q / (n * F), где m - масса вещества, Q - заряд, прошедший через элемент, n - количество электронов, участвующих в реакции, F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).

В данной задаче у нас задан постоянный ток - 1.5 ампера и время работы элемента - 2 часа.

Сначала требуется вычислить заряд, прошедший через элемент: Q = I * t, где Q - заряд, I - ток, t - время. Подставляя известные значения, получаем Q = 1.5 А * 2 ч = 3 Кл.

Далее, чтобы найти количество вещества цинка, расходуемого на аноде, нам нужно знать количество электронов, участвующих в реакции окисления цинка. Для лекланшевого элемента это кратность электрода - 2.

Теперь мы можем использовать формулу m = Q / (n * F) для расчета массы цинка. Подставляя известные значения, получаем m = 3 Кл / (2 * 96485 Кл/моль) ≈ 0.000031 моль.

Для дальнейшего вычисления массы цинка используем молярную массу цинка, которая составляет около 65.38 г/моль. Плотность цинка составляет примерно 7.14 г/см³. Таким образом, m(г) = 0.000031 моль * 65.38 г/моль ≈ 0.002 г.

Например:
Таким образом, в лекланшевом элементе за 2 часа работы при постоянном токе 1.5 ампера израсходуется примерно 0.002 г цинка.

Совет: Чтобы лучше понять процесс, рекомендуется изучить принцип работы лекланшевого элемента и законы электролиза. Обратите внимание на формулу расхода вещества на аноде и правильно подставляйте значения в уравнения.

Практика: Сколько цинка израсходуется в лекланшевом элементе за 5 часов работы при постоянном токе 2 ампера? (Ответ округлите до трех знаков после запятой).