Question

Какое количество электрической энергии надо израсходовать, чтобы при электролизе раствора AgNO3 выделилось 500 мг серебра? Разность потен-циалов на электродах 4 В.

Answer 1

Дано

m(Ag) =500 мг=500*10^-4 кг

U=4 B

W-?

Решение

I Закон Фарадея

масса вещества, выд. при электролизе :

m=k*I*t=k*q

k-электрохимический эквивалент

q-количество электричества, прошедшего через электролит

I I Закон Фарадея

к=1/F*A/Z

A-молярная масса

Z-валентность

F=96,48*10^3 Кл/моль(Постоянная Фарадея)

к=(1/96,48*10^3)*(108*10^-3/1)=1119,4*10^-9 кг/Кл

Электрическая энергия :

W=U*I*t=U*I*m/k*I=U*m*F*Z/A

W=4*500*10^-5*96,48*10^3*1/(108*10^-3)≈1787Дж

Ответ :W≈1787 Дж

Answer 2

Для расчета количества израсходованной электрической энергии при электролизе необходимо использовать формулу:

Энергия = Электрический заряд × Разность потенциалов

В данном случае мы хотим выделить 500 мг серебра. Молекулярная масса серебра (Ag) примерно равна 107.87 г/моль. Таким образом, масса 500 мг (или 0.5 г) составляет:

Масса серебра (Ag) = 0.5 г

Количество молей серебра можно вычислить, разделив массу на молекулярную массу:

Количество молей = Масса / Молекулярная масса Количество молей = 0.5 г / 107.87 г/моль ≈ 0.00464 моль

Количество молей серебра в электролизе соответствует количеству молей электронов, которые будут перенесены. Теперь мы можем использовать уравнение:

Электрический заряд (количество кулонов) = Количество молей × Заряд электрона Электрический заряд = 0.00464 моль × 1.602 × 10^-19 Кл/моль ≈ 7.43 × 10^-19 Кл

Теперь, имея разность потенциалов (например, 4 В), мы можем рассчитать энергию:

Энергия = Электрический заряд × Разность потенциалов Энергия = 7.43 × 10^-19 Кл × 4 В ≈ 2.97 × 10^-18 Дж

Таким образом, чтобы выделить 500 мг серебра при разности потенциалов 4 В, необходимо израсходовать примерно 2.97 × 10^-18 Дж электрической энергии.