Question

В результаті пропускання електричного струму через розчин мідного купоросу маса катода збільшилася на 12 г. Якою була тривалість процесу, якщо сила струму під час електролізу дорівнювала 1,5 А?

Answer 1

m=k*I*t  t=m/k*I=12*10^-3/0,33*10^-6*1,5=24,2*10^3 с=

Answer 2

Для визначення тривалості процесу електролізу, спочатку потрібно знайти кількість електричного заряду, який пройшов через розчин мідного купоросу. Для цього використовуємо формулу:

Q = I * t,

де: Q - кількість електричного заряду (в кулонах), I - сила струму (в амперах), t - тривалість процесу (в секундах).

Маса катода збільшилася на 12 г. Це означає, що було відібрано 12 г міді з розчину мідного купоросу під час електролізу.

Зв'язок між кількістю відібраного металу, зарядом та еквівалентною масою металу виражається такою формулою:

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

де: m - маса відібраного металу (в грамах), M - маса молекули металу (в грамах), z - заряд металу (у валентностях), F - число Фарадея (в кулонах).

Мідь (Cu) має масу молекули M = 63,5 г/моль та заряд z = 2 (багатовалентний іон Cu²⁺).

Визначимо число Фарадея. Оскільки 1 Ф = 96 485 Кл, то:

1,5 А = 1,5 Кл/с (так як 1 А = 1 Кл/с).

Тепер підставимо відомі значення в формулу для еквівалентної маси металу:

12 г = (Q * 63,5 г/моль) / (2 * 1,5 Кл/с).

Знайдемо Q:

Q = (12 г * 2 * 1,5 Кл/с) / 63,5 г/моль ≈ 0,571 Кл.

Тепер, маючи кількість електричного заряду, можемо знайти тривалість процесу:

t = Q / I = 0,571 Кл / 1,5 Кл/с ≈ 0,381 с.

Отже, тривалість процесу електролізу становить приблизно 0,381 секунди.