Какой должна быть сила тока, пропускаемого через раствор NiSO4, чтобы за 300 минут масса катода увеличилась на

Суть вопроса: Электролиз

Объяснение:
Электролиз - это процесс разложения вещества под действием электрического тока. В данной задаче рассматривается электролиз раствора NiSO4, где NiSO4 диссоциирует на ионы Ni^2+ и SO4^2-.

На катоде (минусовый электрод) происходит редукция (получение электронов), поэтому ионы Ni^2+ превращаются в металлическую форму никеля (Ni). Реакция на катоде: Ni^2+ + 2e^- -> Ni.

На аноде (плюсовый электрод) происходит окисление (потеря электронов), поэтому ионы SO4^2- превращаются в молекулярный кислород (O2) и выделяются. Реакция на аноде: 2H2O -> O2 + 4H^+ + 4e^-.

Эффективность по току (η) - это отношение массы вещества, образованного в результате электролиза, к массе вещества, которое должно образоваться в идеальных условиях. В данной задаче эффективность по току равна 90%.

Масса никеля на катоде увеличивается за счет отложения никеля в результате реакции на катоде. Теперь мы можем рассчитать количество вещества никеля, которое образуется из-за электролиза. Известно, что количество никеля, образующегося на катоде, пропорционально количеству электричества, прошедшего через электролит.

Таким образом, для решения задачи нужно преобразовать массу вещества в количество вещества с использованием молярной массы никеля, и затем связать количество электричества, пропущенного через раствор, с количеством образовавшегося никеля, используя соотношение 1 моль никеля = 2 * заряд электрона.

Доп. материал:
Масса катода увеличилась на 50 г за 300 минут, при эффективности по току в 90%.

1. Найдем количество вещества никеля в молях:
Масса никеля = 50 г
Молярная масса никеля = 58,69 г/моль
Количество вещества никеля = масса никеля / молярная масса никеля

2. Рассчитаем количество электричества, прошедшего через раствор:
1 моль никеля = 2 * заряд электрона
Количество электричества (кулон) = (количество вещества никеля / 2) * (1 элементарный заряд)

3. Найдем силу тока, проходящего через раствор:
Время электролиза = 300 минут = 18000 секунд
Сила тока (амперы) = количество электричества / время электролиза

Совет:
Для лучшего понимания электролиза рекомендуется изучить реакции на аноде и катоде, а также понять, как ионы переносятся через электролит и как образуется общее количество вещества.

Задание для закрепления:
Как изменится сила тока, если время электролиза увеличить в 2 раза, а масса катода увеличить на 75 г? При условии, что эффективность по току остается 90%.