Question

при пропускании тока с какой силой через 600 гр 30% раствор Na2CO3 в течении 96500 минут массовая доля соли составит 35.3%

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Первый закон Фарадея:  масса  вещества выделившегося на электроде пропорционально  количеству электричества: m ~ Q .

 Второй  закон Фарадея:  для разряда 1 моль  ионов на электроде необходимо количество  электричества,  равное заряду иона, умноженному на число Фарадея:  Q = z•96500.    

 Оба этих  закона  часто объединяют в одну расчетную формулу:  

                    m(Me) = I · t · Эме / F                            

Здесь  ЭМе – эквивалент  металла,  который  выделяется на  катоде  при электролизе.  

    Из  данной  формулы  можно  вывести  рабочую  формулу  для нахождения  силы тока I.

          I = m · F = t · Эме

В нашей  задаче  электролизу  подвергается  раствор карбоната натрия.  При этом  процесс электролиза  сведется к  электролизу воды.  А  масса  карбоната  натрия  в растворе  не изменится.

 2Н2О   электролиз  2Н2 ↑  +  О2↑

Водород  выделится  на  катоде  а  кислород  на аноде.  

Первоначально  было 600 г  раствора  с массовой долей 30%.  То есть карбоната  в растворе было 180 г  а  воды 420 г

По условию  задачи  массовая доля  соль  стала  равной  35,3%

 Найдем  массу  раствора,  решив  уравнение:

  180 = 0,353 х      х =  510 г (округленно)

 Таким образом,  масса воды  которая подверглась электролизу составила 90 г  или  5 моль.  По уравнению электролиза  выделится на катоде  5 моль водорода  и  на аноде  2,5 моль кислорода

  Тогда  

 Масса  кислорода 80 г   эквивалентная  масса кислорода  8 г/моль, время  96500 минут. Это  значение  очень велико  вероятно опечатка  и нужно читать 96500 с

  I = m · F = t · Эме   80 ·96500 / 96500·8 = 10А.

 

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте разобьем её на более мелкие шаги.

1. Найдем начальную массу соли в растворе: Начальная масса соли = Масса раствора × Массовая доля соли Начальная масса соли = 600 г × 0.30 = 180 г

2. Найдем конечную массу соли в растворе: Конечная масса соли = Масса раствора × Новая массовая доля соли Конечная масса соли = 600 г × 0.353 = 211.8 г

3. Найдем изменение массы соли: Изменение массы соли = Конечная масса соли - Начальная масса соли Изменение массы соли = 211.8 г - 180 г = 31.8 г

4. Найдем количество вещества (молей) Na2CO3: Масса Na2CO3 = Изменение массы соли Молекулярная масса Na2CO3 = 2 × Атомная масса Na + Атомная масса C + 3 × Атомная масса O Молекулярная масса Na2CO3 = 2 × 23 + 12 + 3 × 16 = 106 г/моль Количество молей Na2CO3 = Масса Na2CO3 / Молекулярная масса Na2CO3 Количество молей Na2CO3 = 31.8 г / 106 г/моль ≈ 0.3 моль

5. Найдем заряд, протекший через раствор: 1 моль Na2CO3 диссоциирует на 2 моль Na+ и 1 моль CO3^2- ионы. Заряд на 1 моль Na+ иона = 1 × e, где e - элементарный заряд ≈ 1.602 × 10^-19 Кл Заряд на 0.3 моль Na+ ионов = 0.3 × 1 × e ≈ 0.3 × 1.602 × 10^-19 Кл

6. Найдем количество заряда за 96500 минут: Время в секундах = 96500 мин × 60 с/мин ≈ 5790000 сек Количество заряда = Заряд × Количество молей Na+ ионов Количество заряда = 0.3 × 1.602 × 10^-19 Кл × 5790000 ≈ 2.773 × 10^-10 Кл

Таким образом, когда ток проходит через раствор Na2CO3 в течение 96500 минут, количество заряда составит приблизительно 2.773 × 10^-10 Кл.