Как решить задачу с использованием круглых платиновых электродов диаметром 2,26 см, расстоянием между ними 1,68

Тема урока: Расчет электролиза с использованием круглых платиновых электродов

Описание:
Для решения этой задачи нам понадобится знание закона Фарадея, который гласит, что масса вещества, отделившегося или отложившегося на электроде в результате электролиза, пропорциональна количеству электричества, прошедшего через электролит.

Первым шагом найдем общую площадь поверхности электродов. Для круглых платиновых электродов площадь поверхности равна площади круга и вычисляется по формуле S = π*r^2, где r - радиус электрода. В данном случае, диаметр электродов равен 2,26 см, следовательно, радиус будет равен половине диаметра, то есть 1,13 см или 0,0113 м. Рассчитаем площадь поверхности электродов:

S = π*(0,0113)^2 ≈ 0,000401 м^2

Далее нам нужно найти количество электричества, прошедшего через раствор. Для этого воспользуемся законом Фарадея, который гласит, что Q = I*t, где Q - количество электричества, I - сила тока, t - время. В данном случае, сила тока равна 5,95 А, а время равно 1 с (так как напряжение указано в вольтах, а мощность тока в амперах). Рассчитаем количество электричества:

Q = 5,95 * 1 = 5,95 Кл

Теперь мы можем использовать найденные значения для решения задачи. Масса вещества, отделившегося на электроде, можно найти по формуле m = k * Q, где k - коэффициент пропорциональности. Для данной задачи k можно найти из уравнения N = m/M, где N - количество вещества, m - масса в граммах, M - молярная масса вещества. Значение N можно найти из уравнения N = C * V, где С - концентрация раствора, V - объем раствора. В нашем случае, концентрация равна 0,05н (нормоль), объем можно найти из формулы объем цилиндра V = S * h, где S - площадь основания цилиндра, h - высота цилиндра (расстояние между электродами, в данном случае). Подставим известные значения:

V = 0,000401 * 0,0168 ≈ 0,000006734 м^3

Теперь рассчитаем количество вещества:

N = 0,05 * 0,000006734 ≈ 0,0000003367 моль

Осталось найти массу серебра, отделившегося на электродах:

m = 0,0000003367 * 107,87 ≈ 0,0000363 г

Таким образом, масса серебра, отделившегося на электродах, составляет около 0,0000363 г.

Пример:
Из электролитической ячейки, содержащей круглые платиновые электроды диаметром 2,26 см и наполненной 0,05н раствором нитрата серебра, при напряжении 0,5 В и протекающим через нее током с силой 5,95 А, отделилось 0,0000363 г серебра. Как рассчитать эту массу?

Совет:
Для выполнения подобных задач необходимо обладать знаниями в области электролиза, а также уметь применять закон Фарадея и проводить несложные математические операции. Рекомендуется внимательно изучить теоретический материал, связанный с электролизом и его законами. Практикуйтесь в решении подобных задач, так как это поможет закрепить полученные знания и развить навыки применения этих знаний на практике.

Ещё задача:
В электролитической ячейке, содержащей круглые платиновые электроды диаметром 3 см и наполненной 0,02н раствором хлорида меди, при напряжении 1 В и протекающим через нее током с силой 2 А, отделилось 0,015 г меди. Какова концентрация раствора хлорида меди? (Молярная масса хлорида меди равна 63,55 г/моль)