Яка густота струму під час електролізу мідного купоросу, коли за 1 годину виділилася 0,5 кг міді, а площа поверхні

Предмет вопроса: Густота тока при электролизе медного купороса

Инструкция: Густота тока - это физическая величина, которая определяет количество электрического заряда, проходящего через поперечное сечение проводника за единицу времени. В данной задаче нам даны данные о количестве выделенной меди и времени электролиза, а также площади поверхности электродов.

Чтобы найти густоту тока (I), мы можем использовать формулу:

I = Q / t

Где I - густота тока (Амперы), Q - заряд (количество электричества) (Кулоны), t - время (секунды).

В нашем случае нам дано количество выделенной меди (0,5 кг) и время электролиза (1 час = 3600 секунд), поэтому нам нужно найти заряд (Q).

Для этого мы можем использовать формулу:

Q = m * M / z

Где m - масса вещества (кг), M - молярная масса вещества (г/моль), z - число электронов, участвующих в реакции.

Для меди (Cu) молярная масса (M) составляет 63,5 г/моль, а число электронов (z) равно 2 (по уравнению реакции электролиза).

Теперь мы можем вычислить заряд:

Q = 0,5 кг * (1000 г/кг) / (63,5 г/моль) * 2

Выполняем вычисления:

Q = 15,75 моль * 2 * (6,24 * 10^18 Кулоны/моль)

Q ≈ 1,96 * 10^19 Кулоны

Теперь мы можем найти густоту тока, используя формулу I = Q / t:

I = (1,96 * 10^19 Кулоны) / (3600 секунд)

Выполняем вычисления:

I ≈ 5,45 * 10^15 Ампер

Таким образом, густота тока при электролизе медного купороса составляет примерно 5,45 * 10^15 Ампер.

Демонстрация: Найдите густоту тока при электролизе раствора серной кислоты (H2SO4), если за 2 часа выделено 1,8 газа водорода (H2) и площадь поверхности электродов равна 25 см^2.

Совет: Для удобства расчетов, убедитесь, что все величины имеют правильные единицы измерения и приведите их к одной системе измерения, если необходимо.

Проверочное упражнение: При электролизе раствора серебра (AgNO3) было выделено 7 г серебра за 10 минут при площади поверхности электродов 20 см^2. Найдите густоту тока в этом случае.