Яка кількість алюмінію згладзиться на катоді протягом 10 годин під час електролізу al2(so4)3 з заданою силою струму?

Тема вопроса: Электролиз и масса вещества

Объяснение:
Для того чтобы решить задачу, необходимо использовать закон Фарадея, который позволяет определить связь между количеством электричества, проходящего через электролит, и количеством вещества, произведенного или растворенного в результате электролиза.

Закон Фарадея гласит: масса вещества, выделившегося или растворившегося на катоде или аноде, пропорциональна количеству электричества, прошедшему через электролит.

Для данной задачи мы должны использовать молярные пропорции, чтобы определить количество алюминия, выделившегося на катоде.

Сначала найдем количество электричества, прошедшего через электролит за 10 часов. Для этого мы умножим силу тока на время: Q = I * t.

Затем, используя уравнение реакции электролиза al2(so4)3, найдем мольное соотношение между потребляемым количеством электричества и выделяющимся алюминием.

Из мольного соотношения мы можем найти количество алюминия в молях, а затем перевести его в граммы, умножив на молярную массу алюминия.

Демонстрация:
У нас есть сила тока I = 2 А (ампера) и время t = 10 ч (часов). Молярная масса алюминия составляет 26.98 г/моль. Молярная масса алюминия, взятая с учетом коэффициентов в уравнении реакции электролиза, будет равна 54 г/моль.

Теперь мы можем использовать формулу Q = I * t, чтобы найти количество электричества: Q = 2 A * 10 ч = 20 Кулонов (Кл).

Затем, используя уравнение реакции электролиза al2(so4)3: 2 Al + 3 H2O -> Al2O3 + 6 H+, мы можем определить, что на каждые 2 моля электричества выделяется 2 моля алюминия.

Используя найденное количество электричества (20 Кл) и мольное соотношение, мы можем вычислить количество выделившегося алюминия: 2 моль/2 моля электричества = 10 моль алюминия.

Наконец, переведем количество алюминия в граммы, умножив количество молей на молярную массу: 10 моль * 54 г/моль = 540 г алюминия.

Таким образом, за 10 часов электролиза al2(so4)3 с заданной силой тока, на катоде выделится 540 г алюминия.

Совет:
Чтобы лучше понять электролиз и массу вещества, рекомендуется изучить принципы закона Фарадея и мольные пропорции. Также полезно понимать уравнения реакций электролиза и знать молярные массы веществ.

Задача на проверку:
Сила тока в электролизе раствора CuSO4 составляет 3 А, время процесса - 5 часов. Найдите массу меди, выделившейся на катоде. (Молярная масса меди: 63.55 г/моль)