Які зміни відбудуться з кількістю міді, що відкладається на катоді під час електролізу, якщо тривалість процесу

Тема урока: Изменение количества отложенной меди при увеличении продолжительности электролиза

Разъяснение: При электролизе медного катода из раствора меди(II)сульфата, медионосы (Cu²⁺) притягиваются к катоду и происходит отложение меди на его поверхности. Электролиз может быть описан уравнением:

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

Мы можем выразить количество отложенной меди с помощью закона Фарадея:

m = nF

где m - масса отложенной меди (в граммах), n - количество электрона на катоде, F - фарад (96,485 Кл/моль).

Если мы увеличим продолжительность процесса электролиза втрое, то время (t) будет равно 3t. По закону Фарадея, количество электричества (Q), пропорциональное времени, которое проходит через электролит, может быть выражено как:

Q = It

где I - интенсивность тока (Ампер), t - время (секунды).

Таким образом, при увеличении продолжительности процесса втрое, количество отложенной меди также увеличится втрое, поскольку он прямо пропорционален количеству прошедшего заряда.

Например:
Если величина отложенной меди при процессе электролиза в течение 1 часа составляет 2 г, то при увеличении продолжительности процесса втрое (3 часа) количество отложенной меди составит 6 г.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить основные принципы электролиза, закон Фарадея и знакомиться с примерами задач на данную тему. Также полезно понимать связь массы отложенного вещества с количеством прошедшего через электролит заряда.

Практика: Если при электролизе в течение 10 минут на катоде отложилось 4 г меди, сколько меди отложится на катоде, если продолжительность процесса увеличить в два раза?