Яка сила струму була застосована під час електролізу, якщо за 1 годину було вироблено 930 грамів алюмінію?

Суть вопроса: Електроліз алюмінію

Пояснення: Під час процесу електролізу алюмінію, алюмінієві іони (Al3+) зводяться до металічного алюмінію (Al) на катоді. Цей процес відбувається через прохід електричного струму через розчин солі алюмінію, який називається електроліт. У даній задачі нам відомо, що протягом 1 години було вироблено 930 г алюмінію.

У електролізі використовується закон Фарадея, який говорить, що маса речовини, що окислюється або відновлюється під час електролізу, пропорційна кількості заряду, яка проходить через електроліт. Формула для розрахунку маси речовини (m) застосованої струмом під час електролізу має вигляд:

m = Q * M / (n * F),

де Q - кількість заряду, M - молярна маса речовини, n - кількість електронів, що взаємодіють з речовиною, F - фарадай.

У нашому випадку, ми знаємо масу алюмінію (m = 930 г), молярну масу алюмінію (M = 26.98 г/моль), кількість електронів (n = 3), а фарадай (F) складає 96500 Кулонів на моль. Використовуючи дані значення і формулу, ми можемо обчислити кількість заряду (Q):

Q = (m * n * F) / M.

Підставляючи наші значення, отримуємо:

Q = (930 г * 3 * 96500 Кл/моль) / 26.98 г/моль.

Після обчислень, отримуємо:

Q ≈ 1009486 Кл.

Таким чином, сила струму, яка була застосована під час електролізу алюмінію, становить близько 1009486 Кулонів.

Приклад використання: Використовуючи закон Фарадея, визначте силу струму, застосовану під час електролізу, якщо вироблено 500 г алюмінію.

Порада: Для кращого розуміння електролізу і його розрахунків, варто ознайомитися зі структурою атома, зарядами частинок і законом Фарадея.

Вправа: Під час електролізу було окислено 2 молі заліза (Fe) до двовалентного заліза (Fe2+). Яка кількість заряду пройшла через електроліт, якщо маса виробленого жаліза становила 3.74 г, а молярна маса заліза дорівнює 55.85 г/моль?

Тема занятия: Электролиз

Инструкция: Для решения данной задачи, необходимо использовать закон Фарадея, который связывает количество вещества, прошедшего через электролит во время электролиза, с количеством заряда, протекшего через электролит.

Формула закона Фарадея имеет вид:

Q = I * t,

где: Q - количество заряда (кл), I - сила тока (А), t - время в часах (ч).

Для определения силы тока в данной задаче, мы можем воспользоваться формулой:

I = Q / t.

Из условия задачи известно, что за 1 час (t = 1 ч) произведено 930 г алюминия. Так как молярная масса алюминия равна приблизительно 27 г/моль, то для нахождения количества вещества (Q) воспользуемся формулой:

Q = m / M,

где: m - масса вещества (г), M - молярная масса вещества (г/моль).

Используя данную формулу, получим:

Q = 930 г / 27 г/моль ≈ 34,44 моль.

Теперь, подставляя полученные значения в формулу для силы тока, получим:

I = 34,44 моль / 1 ч ≈ 34,44 А.

Таким образом, сила тока, примененная во время электролиза, составляет примерно 34,44 А.

Демонстрация: Определите силу тока, если за 2 часа электролиза было произведено 120 граммов меди.

Совет: Для более лучшего понимания электролиза, рекомендуется изучить основные понятия, такие как ионы, анод и катод, процессы окисления и восстановления.

Упражнение: Определите силу тока, если во время электролиза за 3 часа было произведено 250 граммов свинца (молярная масса свинца: 207 г/моль).