Question

Скільки часу тривав електроліз якщо при силі струму 500 А на катоді виділилося 1,8 кг алюмінію? можна написати дано і розв'язок, будь ласка, дуже терміново!!!!​

Answer 1

Відповідь:

Дано:

Сила струму, I = 500 A

Маса виділеного алюмінію на катоді, m = 1,8 кг

Щоб розв'язати задачу, ми використаємо формулу Фарадея для електролізу:

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

де

m - маса речовини, що виділяється на електроді (у грамах)

Q - електричний заряд, що пройшов через електроліт (у кулонах)

M - молярна маса речовини (у г/моль)

n - кількість електронів, що переносяться під час окисно-відновної реакції

F - число Фарадея (96 485 Кл/моль) - це кількість кулонів заряду, що переноситься при переході одного моля електронів.

В нашому випадку, ми шукаємо час, тому ми перепишемо формулу, щоб виділити Q:

Q = m * n * F / M

За даними задачі:

M (молярна маса алюмінію) = 27 г/моль

n (кількість електронів, що переносяться) = 3 (відповідає формулі Al3+ + 3e- -> Al)

F (число Фарадея) = 96 485 Кл/моль

m (маса виділеного алюмінію) = 1,8 кг = 1800 г

Підставляємо ці значення в формулу:

Q = 1800 г * 3 * 96485 Кл/моль / 27 г/моль = 193882 Кл

Тепер, щоб знайти час, ми використаємо другу формулу:

Q = I * t

де

I - сила струму (у амперах)

t - час (у секундах)

Тепер можемо розв'язати формулу для t:

t = Q / I

t = 193882 Кл / 500 A = 387,764 секунд

Отже, електроліз тривав близько 387,8 секунд (або 6 хвилин 27,8 секунд).

Пояснення:

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі нам потрібно використовувати закон Фарадея для електролізу. Закон Фарадея визначає, що маса речовини, виділеної або осадженої під час електролізу, пропорційна кількості заряду, яка пройшла через електроліт.

Формула для зв'язку маси (m) виділеного алюмінію з зарядом (Q) і масою алюмінію (M) виглядає так:

m = (Q / F) * M

Де: m - маса алюмінію (1,8 кг або 1800 г) Q - кількість заряду, яка пройшла через електроліт (в кулонах) F - число Фарадея (постійна, приблизно 96485 Кл/моль) M - маса молекули алюмінію (приблизно 0,027 г/моль)

Масу молекули алюмінію можна знайти з таблиць хімічних елементів. Також, маса молекули дорівнює сумі мас атомів в алюмінієвому іоні (Al³⁺), тобто M = 27 г/моль.

Тепер ми можемо перетворити формулу для Q:

Q = (m / M) * F

Підставимо в неї відомі значення:

Q = (1800 г / 27 г/моль) * 96485 Кл/моль

Q ≈ 64,323,148 Кл

Тепер ми знаємо кількість заряду, яка пройшла через електроліт. Щоб знайти час, витрачений на електроліз, нам потрібно поділити цей заряд на силу струму:

Час (t) = Q / I

де: t - час електролізу (в секундах) Q - кількість заряду (в кулонах) (64,323,148 Кл, як ми обчислили раніше) I - сила струму (500 А)

t = 64,323,148 Кл / 500 А ≈ 128,646,296 секунд

Тепер переведемо час у години:

t ≈ 128,646,296 секунд / 3600 секунд (у годині) ≈ 35,735 годин

Отже, електроліз тривав приблизно 35,735 годин (або близько 35 годин і 44 хвилини).