Question

Електроди, занурені в розчин мідного купоросу, з’єднано з джерелом струму, ЕРС якого 2 В, а внутрішній опір 0,1 Ом. Опір електроліту між електродами 0,3 Ом. Яка маса міді виділиться на катоді за 10 хв?

Answer 1

вооооттттттттттттььььььььььтттт

Answer 2

Для вирішення цієї задачі можна скористатися законом Ома і законом Фарадея.

Спочатку знайдемо силу струму (I), яка протікає через коло. Закон Ома виглядає так:

$E = IR$

де $E$ - ЕРС джерела струму, $I$ - сила струму, $R$ - загальний опір кола.

У цьому випадку загальний опір кола складається з внутрішнього опору джерела струму (0,1 Ом) і опору електроліту (0,3 Ом):

$R = 0,1 \, \text{Ом} + 0,3 \, \text{Ом} = 0,4 \, \text{Ом}$

Підставляючи значення ЕРС $E = 2 \, \text{В}$ та опору $R = 0,4 \, \text{Ом}$ в рівняння Ома, отримаємо силу струму:

$I = \frac{E}{R} = \frac{2 \, \text{В}}{0,4 \, \text{Ом}} = 5 \, \text{А}$

Тепер застосуємо закон Фарадея, який говорить про те, що маса речовини, яка виділяється або осаджується на електроді під час електролізу, пропорційна силі струму, часу та еквівалентній масі речовини:

$m = ItM$

де $m$ - маса речовини (у грамах), $I$ - сила струму (у амперах), $t$ - час (у секундах), $M$ - еквівалентна маса речовини (у г/моль).

Еквівалентна маса міді $M_{\text{Cu}} = 63,5 \, \text{г/моль}$. Час електролізу $t = 10 \times 60 \, \text{с} = 600 \, \text{с}$.

Підставляючи значення, отримаємо:

$m = 5 \, \text{А} \times 600 \, \text{с} \times \frac{63,5 \, \text{г}}{1 \, \text{моль}} = 190500 \, \text{г} = 190,5 \, \text{кг}$

Отже, за 10 хвилин на катоді виділиться мідь масою 190,5 кг.