Question

В электролитическую ванну с раствором серной кислоты погружают на одинаковую глубину h два длинных и тонких вертикальных стержня на небольшом расстоянии друг от друга (диаметр стержней и расстояние между ними намного меньше h). К стержням подключили источник постоянного напряжения, и за 1 минуту в ванне выделилось 16 мг водорода. Затем стержни погрузили в ванну на глубину 2h, и теперь при подключении того же источника за одну минуту выделилось 26 мг водорода. Какая масса водорода выделится за минуту в аналогичном опыте, если стерВ электролитическую ванну с раствором серной кислоты погружают на одинаковую глубину h два длинных и тонких вертикальных стержня на небольшом расстоянии друг от друга (диаметр стержней и расстояние между ними намного меньше h). К стержням подключили источник постоянного напряжения, и за 1 минуту в ванне выделилось 16 мг водорода. Затем стержни погрузили в ванну на глубину 2h, и теперь при подключении того же источника за одну минуту выделилось 26 мг водорода. Какая масса водорода выделится за минуту в аналогичном опыте, если стержни погрузить на глубину 5h? Сопротивление стержней и внутреннее сопротивление источника намного меньше сопротивления электролита даже при максимальном погружении. Ответ запишите в мг, с точностью до целого значения, без указания единиц измерения.жни погрузить на глубину 5h? Сопротивление стержней и внутреннее сопротивление источника намного меньше сопротивления электролита даже при максимальном погружении. Ответ запишите в мг, с точностью до целого значения, без указания единиц измерения.

Answer 1

Ответ:

67

Объяснение:

пропорция

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Фарадея для электролиза. Закон Фарадея гласит, что масса вещества, выделившегося или растворившегося при электролизе, пропорциональна заряду, прошедшему через электролит. Формула для вычисления массы металла (в данном случае водорода) при электролизе:

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

где: m - масса металла (водорода), Q - заряд (количество электричества), M - молярная масса металла (водорода), n - количество молей металла, выделившегося или растворившегося, F - постоянная Фарадея (заряд одного моля электронов).

Для водорода M = 2 г/моль, F = 96485 Кл/моль.

Посчитаем заряд Q для первого опыта, когда стержни погружены на глубину h и выделилось 16 мг водорода:

Q1 = (m1 * n * F) / M

Теперь, когда стержни погружены на глубину 2h и выделилось 26 мг водорода:

Q2 = (m2 * n * F) / M

Мы знаем, что Q1 и Q2 одинаковы, так как использован тот же источник напряжения. Мы можем использовать это для определения m2:

Q1 = Q2

(m1 * n * F) / M = (m2 * n * F) / M

Теперь мы хотим найти массу водорода m3, выделившегося при погружении стержней на глубину 5h:

Q3 = (m3 * n * F) / M

Так как Q1 = Q2, мы можем записать:

(m1 * n * F) / M = (m3 * n * F) / M

Теперь мы можем выразить m3:

m3 = (m1 * Q3) / Q1

Теперь подставим известные значения:

m1 = 16 мг (из первого опыта) Q3 - это то, что нам нужно найти. Q1 - заряд, который мы вычислили для первого опыта.

Подставив все значения:

m3 = (16 мг * Q3) / Q1

Теперь можно рассчитать m3:

m3 = (16 мг * Q3) / Q1 = (16 мг * Q3) / ((16 мг * n * F) / M)

Исключим n и F, так как они везде сокращаются:

m3 = (16 мг * Q3 * M) / (16 мг)

Теперь у нас остается:

m3 = Q3 * M

Теперь мы можем найти Q3:

Q3 = m3 / M

Q3 = (m3 * 2 г/моль) / (26 мг) = (m3 * 2 г/моль) / (26 * 10^(-3) г)

Q3 = (m3 * 2 * 10^3 моль) / (26 * 10^(-3) г)

Q3 = (m3 * 2 * 10^3 моль) / (0.026 г)

Q3 = m3 * 76,923 моль

Теперь, когда у нас есть значение Q3, мы можем найти m3:

m3 = Q3 * M

m3 = (76,923 моль) * (2 г/моль) = 153,846 мг

Итак, масса водорода, выделившегося за минуту при погружении стержней на глубину 5h, составляет приближенно 154 мг.