Question

Электролиз 100г водного раствора серной кислоты с мольной долей последней 2,5% проаодили в течении 15 минут. Сила тока была постоянной и равнялась 10A. Рассчитайте количество электронов прошедших через раствор.

Answer 1

Чтобы рассчитать количество электронов, прошедших через раствор при электролизе, нам необходимо знать величину прошедшего электрического заряда, которую можно определить с помощью закона электролиза Фарадея.

Закон электролиза Фарадея гласит, что количество вещества, отложившегося или выделившегося на электроде во время электролиза, прямо пропорционально числу электронов, прошедших через раствор, и равно произведению постоянной Фарадея (F) и прошедшего тока (I).

Итак, количество электронов, прошедших через раствор, можно рассчитать следующим образом:

моль электрического заряда = I * t / F

Где I = ток (10 А)

t = время (15 минут или 15 * 60 = 900 секунд)

F = постоянная Фарадея (96485 Кл/моль)

Сначала нам нужно рассчитать количество молей серной кислоты, содержащейся в 100 г раствора с мольной долей 2,5%:

масса серной кислоты = 2,5% 100 г = 100 * 0,025 = 2,5 г

моль серной кислоты = масса / молярная масса = 2,5 / (98 + 16 + 64 + 4) = 0,00067 моль

Тогда мы можем вычислить количество электронов, прошедших через раствор:

моль электрического заряда = I * t / F = 10 * 900 / 96485 = 0,0094 моль

количество электронов = моли электрического заряда * число Авогадро = 0,0094 * 6,02 * 10^23 = 5,6 * 10^20 электронов

Итак, количество электронов, проходящих через раствор при электролизе, составляет 5,6 * 10^20 электронов.

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо вычислить количество затраченных электронов с использованием формулы:

Q = I * t,

где Q - заряд (количество электронов), I - сила тока, t - время.

В данном случае, сила тока (I) равна 10A, а время (t) равно 15 минут. Однако, для использования формулы необходимо преобразовать время в секунды, так как сила тока измеряется в амперах, а время - в секундах.

1 минута = 60 секунд, поэтому 15 минут = 15 * 60 = 900 секунд.

Подставим значения в формулу:

Q = 10A * 900 секунд = 9000 Кл (кулон).

Далее, для рассчета количества электронов используем соотношение:

1 Кл = 6.242 * 10^18 электронов.

Подставим значения и решим:

9000 Кл * (6.242 * 10^18 электронов / 1 Кл) = 5.612 * 10^22 электронов.

Таким образом, количество электронов, прошедших через раствор, составляет 5.612 * 10^22 электронов.