Question

Даю 15 баллов! прошу помогите 7. Скільки часу тривав електроліз, якщо при силі струму 500 А на катоді виділилося 1,8 кг алюмінію?

Answer 1

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).

Answer 2

Для розрахунку часу тривання електролізу, спочатку необхідно визначити кількість електричної заряду, що пройшла через систему. Для цього використаємо формулу:

Q = I * t,

де Q - кількість заряду, I - сила струму, а t - час електролізу.

Для визначення кількості заряду необхідно скористатися відомими фізичними константами. Заряд елементарного електрону становить q = 1,6 * 10^-19 Кл.

Тому Q = m / (z * e),

де m - маса алюмінію, z - кількість електронів, необхідних для реакції, а e - заряд елементарного електрону.

Кількість електронів, необхідних для реакції, можна визначити з рівняння реакції електролізу:

2Al^3+ + 6e^- -> 2Al.

Тут видно, що для виділення 2 молекул алюмінію необхідно 6 електронів.

Тому заряд Q буде:

Q = (1,8 кг / (2 * 6)) / (1,6 * 10^-19 Кл).

Тепер, враховуючи, що Q = I * t, можна визначити час травання:

t = Q / I.

Підставляючи відповідні значення, отримуємо:

t = ((1,8 кг / (2 * 6)) / (1,6 * 10^-19 Кл)) / 500 А.

Після обчислення отримаємо значення часу електролізу.