Question

Через електролітичну ванну з розчином хлориду міді (CuCI) пройшов заряд 600 кл. Скільки чистоЇ міді було отримано під час електролізу? Повний розвязок

Answer 1

Для вирішення цієї задачі використовується закон Фарадея, який стверджує, що маса речовини, яка виділяється або осаджується під час електролізу, пропорційна кількості пройдених через електролітичну ванну зарядів.

За формулою закону Фарадея, маса речовини (m) є добутком заряду (Q), еквівалентної маси речовини (E) і кількості речовини (n):
m = Q * E * n,

де:
m - маса речовини,
Q - заряд,
E - еквівалентна маса речовини,
n - кількість речовини.

Еквівалентна маса речовини визначається залежно від хімічної реакції, яка відбувається під час електролізу. У нашому випадку, еквівалентна маса міді (Cu) дорівнює її атомній масі (M(Cu)).

Таким чином, ми можемо записати формулу для маси міді:
m(Cu) = Q * M(Cu) * n(Cu),

де:
m(Cu) - маса міді,
Q - заряд (в кл.),
M(Cu) - атомна маса міді (63.55 г/моль),
n(Cu) - кількість молей міді.

Задача дає нам заряд (Q), який дорівнює 600 кл. Ми повинні знайти масу міді (m(Cu)), тому нам потрібно визначити кількість молей міді (n(Cu)).

Для цього потрібно знати відношення заряду до кількості молей за формулою:
Q = z * F * n(Cu),

де:
Q - заряд (в кл.),
z - зарядовий номер іону (Cu^2+ має заряд 2+),
F - число Фарадея (96,485 Кл/моль).

Ми можемо перетворити цю формулу і визначити кількість молей міді:
n(Cu) = Q / (z * F).

В нашому випадку, зарядовий номер іону міді (Cu^2+) дорівнює 2+, тому:
n(Cu) = 600 кл / (2 * 96,485 Кл/моль).

Виконуючи обчислення:
n(Cu) = 600 / (2 * 96.485) ≈ 3.109 моль.

Тепер, ми можемо обчислити масу міді:
m(Cu) = Q * M(Cu) * n(Cu),
m(Cu) = 600 * 63.55 * 3.109,
m(Cu) ≈ 118,768 г.

Отже, під час електролізу було отримано приблизно 118,768 г чистої міді.

Answer 2

Відповідь:

395.54 г

Пояснення:

Для вирішення цього завдання потрібно використати закон Фарадея для електролізу. Закон Фарадея стверджує, що кількість речовини, що відкладається або виділяється під час електролізу, пропорційна заряду, який пройшов через ванну і прямо пропорційна відповідним молярним коефіцієнтам.

Знайдемо молярну масу міді (Cu) з періодичної системи елементів:

Молярна маса міді (Cu) = 63.55 г/моль.

Використовуючи молярну масу міді, знайдемо кількість речовини міді, яка виділилася під час електролізу:

Кількість речовини міді (n) = Q / F,

де Q - заряд, що пройшов через ванну (у клуничних кулонах),

F - фарадейська стала (96,485 Кл/моль).

Підставимо відповідні значення:

n = 600 кулон / 96.485 Кл/моль.

Використовуючи відому кількість речовини міді, знайдемо масу міді (m):

маса міді (m) = n * молярна маса міді.

Підставимо відповідні значення:

m = n * 63.55 г/моль.

Обчислимо значення маси міді (m) із відповідними одиницями:

m = (600 кулон / 96.485 Кл/моль) * 63.55 г/моль.

Здійснюємо необхідні обчислення, щоб знайти значення маси міді (m):

m = 395.54 г.

Таким чином, під час електролізу було отримано 395.54 г чистої міді.

Answer 3

Щоб визначити кількість чистої міді, яку отримано під час електролізу, ми спочатку повинні знайти кількість молей електронів, які були передані через електролітичну ванну.

Заряд, виміряний в кулонів, можна пов'язати з кількістю молей електронів, використовуючи число Авогадро (6.022 × 10^23 молекул або молей на моль) і елементарний заряд (1.602 × 10^(-19) кулонів на електрон):

1 кулон = 1 / (6.022 × 10^23) моль * 1.602 × 10^(-19) кулонів/електрон.

Отже, заряд 600 кл (кулонів) можна перевести на молі електронів:

600 кл * (1 кулон / (6.022 × 10^23 моль * 1.602 × 10^(-19) кулонів/електрон)) = 1 моль електронів.

Далі, відомо, що під час електролізу хлориду міді (CuCl) мідь (Cu) відновлюється на катоді, тобто на катоді зводиться Cu^2+ до Cu^0, одночасно виділяючи два електрона:

Cu^2+ + 2е^- -> Cu.

Оскільки кількість молей електронів дорівнює 1, це означає, що утворюється 1 моль міді (Cu).

Отже, під час електролізу було отримано 1 моль чистої міді.