Question

При какой силе тока проводился электролиз, если за 25 мин на катоде выделилось 0,454 г меди

Answer 1

Решение задачи: Для решения этой задачи воспользуемся объединенным законом Фарадея: m=1FMnIt Здесь F – число Фарадея, равное 96600 Кл/моль; M – молярная масса меди, равная 0,064 кг/моль; n – валентность меди, равная 2. Из этой формулы выразим ток I: I=mFnMt Задача решена, давайте посчитаем численный ответ (не забывайте переводить численные данные в СИ): I=0,006⋅96600⋅20,064⋅3000=6А

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Фарадея электролиза, который связывает количество вещества, прошедшего через электролит, с зарядом и временем:

$m = \frac{Q \cdot M}{z \cdot F}$

Где:

• $m$ - масса вещества (0,454 г меди в данном случае),
• $Q$ - заряд, прошедший через электролит (в кулонах),
• $M$ - молярная масса меди (63,546 г/моль),
• $z$ - количество электронов, необходимых для реакции (для меди $z = 2$, так как медь ионизуется на два положительных иона),
• $F$ - постоянная Фарадея ($96485 \, \text{Кл/моль}$).

Мы хотим найти силу тока $I$, которая выражается через заряд $Q$ и время $t$ следующим образом:

$I = \frac{Q}{t}$

Сочетая оба уравнения, мы можем решить задачу:

$I = \frac{m \cdot z \cdot F}{M \cdot t}$

Подставив известные значения: $m = 0,454 \, \text{г}$, $z = 2$, $F = 96485 \, \text{Кл/моль}$, $M = 63,546 \, \text{г/моль}$ и $t = 25 \, \text{мин} = 1500 \, \text{с}$:

$I = \frac{0,454 \, \text{г} \cdot 2 \cdot 96485 \, \text{Кл/моль}}{63,546 \, \text{г/моль} \cdot 1500 \, \text{с}} \approx 0,194 \, \text{А}$

Таким образом, сила тока составляла приблизительно 0,194 ампера.