Question

Через раствор Цианид меди(I) пропускали ток 0,1 А в течение 2 часов. На катоде выделилось 0, 375 г меди. Определить выход по току

Answer 1

Дано:

I = 0,1 A

Δt = 2 часа = 2*3600 = 7200 секунд  

m = 0,375  г

Найти:

η

Решение:

Цианид меди (I)

Медь валентность - 1

Электрохимический эквивалент К равен  

К=М\F*n, где F=96458 Кл\моль, n - валентность, М - молекулярная масса  

М = 0,063546  кг\моль  

К=0, 063546\(95600*1) = 6,59 * 10^-7 кг/Кл

m=K*I*Δt  

масса меди теоретическая

m(т) = 6,59 * 10^-7 * 0,1 * 7200 = 0.000474 кг = 0,474 г

выход меди по току

η = m/m(т) *100% = 0,375/0,474 *100% = 79,11 %

Ответ: 79,11 %

Answer 2

Выход по току можно определить, зная количество заряда, прошедшего через раствор, и массу меди, выделившейся на катоде.

Количество заряда можно найти, умножив ток на время: Q = I * t = 0,1 A * 2 ч = 0,2 Кл

Масса меди, выделившейся на катоде, равна массе заряженных ионов меди: m = Z * M, где Z - количество заряженных ионов меди, M - молярная масса меди.

Молярная масса меди равна 63,5 г/моль. Заряд иона меди равен единичному заряду электрона (1,6 * 10^-19 Кл).

Таким образом, масса меди, выделившейся на катоде, равна: m = (Q / e) * M = (0,2 Кл / (1,6 * 10^-19 Кл)) * 63,5 г/моль = 0,2 * (1 / (1,6 * 10^-19)) * 63,5 г = 0,2 * (6,25 * 10^18) * 63,5 г ≈ 0,79 г

Выход по току определяется как отношение массы металла, выделившегося на катоде, к массе металла, которая бы выделилась при полной электролизации раствора: Выход по току = (масса меди на катоде / масса меди при полной электролизации) * 100% = (0,375 г / 0,79 г) * 100% ≈ 47,5%

Таким образом, выход по току составляет около 47,5%.