Question

Определите массу алюминия, который выделится на катоде за t=10 час, при электролизе Al2(SO4)3, если сила тока через электролит 2 А. Элементарный заряд e=1,6*10^-19 Кл, постоянная Авогадро NA=6,02*10^23 моль^-1. Атомная масса алюминия M=27*10^-3 кг/моль.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

t = 10 час = 36 000 c

I = 2 A

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл

Nₐ = 6,02·10²³ моль⁻¹

M = 27·10⁻³ кг/моль

n = 3 - валентность алюминия

________________

m - ?

1)

Находим электрохимический эквивалент алюминия:

k = M / (Nₐ·e·n)

k = 27·10⁻³ / (6,02·10²³·1,6·10⁻¹⁹·3) ≈ 0,093·10⁻⁶ кг /Кл  

(или 0,093 мг/Кл)

Сравним с табличным значением (см. Приложение)

Электрохимический эквивалент найден правильно.

2)

Находим массу алюминия:

m = k·I·t

m = 0,093·10⁻⁶·2·36 000 ≈ 6,7·10⁻³ кг    или    m = 6,7 г.

Answer 2

Для вычисления массы алюминия, выделившейся на катоде в результате электролиза Al2(SO4)3, мы можем использовать закон электролиза Фарадея, который гласит, что масса вещества, выделившегося на катоде или аноде, пропорциональна заряду, прошедшему через электролит.

Формула для расчета массы вещества (m) можно записать следующим образом:

m = (Q * M) / (z * F)

Где:

• m - масса выделенного вещества (в килограммах)
• Q - заряд, прошедший через электролит (в кулонах)
• M - молярная масса алюминия (в килограммах/моль)
• z - количество электронов, участвующих в реакции (в данном случае, для алюминия z = 3)
• F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль, это количество кулонов, соответствующее 1 молью электронов)

Сначала мы должны вычислить количество заряда, прошедшего через электролит:

Q = I * t

Где:

• I - сила тока (в амперах) = 2 А
• t - время (в секундах) = 10 часов * 3600 секунд/час = 36 000 секунд

Q = 2 А * 36 000 сек = 72 000 Кл (кулонов)

Теперь мы можем использовать это значение, чтобы найти массу алюминия:

m = (72 000 Кл * 27 * 10^-3 кг/моль) / (3 * 1,6 * 10^-19 Кл) ≈ 3375 кг

Таким образом, масса алюминия, выделившегося на катоде, составляет примерно 3.375 килограммов.