Question

Скільки часу тривав електроліз, якщо при силі струму 500 А на катоді виділилося 1,8 кг алюмінію?

Answer 1

Ответ

дано:

I = 500 A - сила струму

m = 1,8 кг - маса алюмінію

молярна маса алюмінію M(Al) = 27 г/моль

Знайти: t - час електролізу

Розв'язок:

1. Знайдемо кількість речовини алюмінію, виокремлену під час електролізу:

n(Al) = m / M(Al) = 1800 / 27 = 66,67 моль

2. Використовуючи правило Фарадея, визначимо кількість електричної зарядки, що пройшла через електроліт:

Q = n(Al) * F, де F - фарад (96 485 Кл/моль)

Q = 66,67 * 96 485 = 6 440 005 Кл

3. Визначимо час електролізу:

t = Q / I = 6 440 005 / 500 = 12 880,01 с

Відповідь: електроліз тривав близько 12 880 с або 3 години 34 хвилини (1 година = 3600 с).

Объяснение:

Answer 2

Для вирішення цього завдання потрібно використати закон Фарадея електролізу, який говорить, що кількість речовини, що виділяється або осаджується на електроді під час електролізу, пропорційна кількості заряду, що протікає через електроліт.

Запишемо формулу для розрахунку кількості заряду: Q = I * t, де Q - кількість заряду (кл), I - сила струму (А), t - час (с).

Так як на катоді виділилося 1,8 кг алюмінію, то ми можемо використати молярну масу алюмінію (27 г/моль) для перетворення маси в кількість речовини: маса = кількість речовини * молярна маса.

Кількість речовини алюмінію: кількість речовини = маса / молярна маса = 1800 г / 27 г/моль = 66,67 моль.

Таким чином, кількість заряду, що протікає через електроліт, буде такою: Q = I * t = 500 А * t.

Закон Фарадея електролізу говорить, що для електролізу 1 моль речовини потрібно 96 500 Кл заряду. Тому, для 66,67 моль алюмінію, отриманого на катоді, заряд буде таким: Q = 66,67 моль * 96 500 Кл/моль.

Підставляючи ці значення, отримаємо: 500 А * t = 66,67 моль * 96 500 Кл/моль.

Скорочуємо однакові одиниці: 500 * t = 66,67 * 96 500.

Знаходимо t: t = (66,67 * 96 500) / 500.

Обчислюємо це значення: t ≈ 12 868 с.

Тому, електроліз тривав приблизно 12 868 с, або 12,868 секунд.