Question

На электроды, помещенные в раствор медного купороса, подано напряже- ние 12 в. Какую энергию необходимо израсходовать, чтобы получить 1 кг меди?​

Answer 1

Для получения 1 кг меди из раствора медного купороса необходимо произвести электролиз, в результате которого медь осаждается на катоде, а купорос разлагается на аноде, выделяя кислород.

Молярная масса медного купороса (CuSO4) составляет 159,6 г/моль, а молярная масса меди (Cu) - 63,5 г/моль.

Для рассчета энергии, необходимой для получения 1 кг меди, необходимо сначала рассчитать количество меди, которое можно получить из 1 моль медного купороса:

1 моль CuSO4 -> 1 моль Cu

Масса 1 моля медного купороса:

159,6 г/моль

Масса меди, которую можно получить из 1 моля медного купороса:

63,5 г/моль

Таким образом, чтобы получить 1 кг меди, необходимо 1000 г / 63,5 г/моль = 15,75 моль медного купороса.

Теперь можем рассчитать энергию, необходимую для процесса электролиза:

Электрическая энергия = молярная масса медного купороса * количество медного купороса * мольная константа * напряжение

где мольная константа для электрона равна 96500 Кл/моль.

Электрическая энергия = 159,6 г/моль * 15,75 моль * 96500 Кл/моль * 12 В = 2,3 МДж (мегаджоулей)

Таким образом, для получения 1 кг меди из раствора медного купороса при помощи электролиза необходимо затратить около 2,3 МДж энергии.

Answer 2

Для вычисления энергии, необходимой для получения 1 кг меди из раствора медного купороса, мы можем использовать следующие шаги:

1. Определите электрохимический эквивалент меди (символизируется как Z): Электрохимический эквивалент меди — это количество меди, осаждаемой или растворяющейся в процессе прохождения 1 куломба (1 Фарадей) электрического заряда через электролитическую ячейку. Для меди электрохимический эквивалент составляет 0,000329 кг/Кл (также можно использовать значение 0,329 г/Кл).

2. Вычислите количество заряда (Q), протекшего через ячейку: Мы знаем, что напряжение (V) равно 12 В. По закону Ома, напряжение (V) равно произведению силы тока (I) на сопротивление (R). В данном случае, сопротивление (R) не указано, поэтому нам необходима дополнительная информация о сопротивлении электролитической ячейки.

3. Вычислите энергию (E), используя формулу: E = Q × V, где Q - количество заряда, протекшего через ячейку, V - напряжение.

Обратите внимание, что значение сопротивления электролитической ячейки не указано в вашем вопросе. Если у вас есть дополнительная информация о сопротивлении, вы можете использовать формулу V = I × R для вычисления силы тока (I), а затем продолжить с расчетами.