Question

СТРУМ У РІЗНИХ СЕРЕДОВИЩАХ» 1. Чиста дистильована вода і кам'яна сіль є ізоляторами. Чому ж розчин солі у воді є провідником? 2. Чим відрізняється електропровідність розчинів чи розплавів електролітів від електропровідності металів?3. Визначте, яка маса алюмінію відкладеться на катоді за 10 год під часелектролізуAl2(SO4)3,якщо сила струму через електроліт дорівнює 1 А. Електрохімічнийеквівалент алюмінію дорівнює 0,093 · 10- 6 кг/Кл .4. Як відрізняються за питомим опором провідники, напівпровідники і діелектрики? 5. У процесі електролізу з водяного розчину срібної солі виділилося 500 мг срібла. Який зарядпройшов через електролітичну ванну? Електрохімічний еквівалент срібла дорівнює1,12·10–6кг/Кл. 6.Визначте масу срібла, що виділилося на катоді при електролізі азотнокислого срібла за 2 год.,якщо до розчину прикладена напруга 2В, а його опір 5 Ом.(k=1,12· 10- 6кг/Кл) 7.Які витрати енергії на одержання 1 кг алюмінію, якщо електроліз солі алюмінію ведеться піднапругою5,5 В(k=0,093 ·10–6кг/Кл).

Answer 1

Ответ:

1 Чиста дистильована вода і кам'яна сіль є ізоляторами, оскільки не мають вільних заряджених частинок, які можуть переміщуватись і створювати електричний струм. Проте, коли сіль розчиняється у воді, утворюються йони - заряджені частинки, які можуть проводити електричний струм у розчині.

2 Електропровідність розчинів чи розплавів електролітів базується на руху заряджених частинок - іонів. Вони переносять заряд і забезпечують провідність у розчині. У металів електропровідність забезпечується рухом вільних електронів.

3 Для розрахунку маси алюмінію, що відкладеться на катоді, використовується формула:

Маса = (Сила струму) * (Час) * (Електрохімічний еквівалент)

Маса = 1 A * 10 h * 0,093 * 10^(-6) kg/C

Маса = 0,93 * 10^(-6) kg

4 Провідники мають низький опір і добре проводять електричний струм. Напівпровідники мають середній опір та їхні властивості провідності можна контролювати. Діелектрики мають високий опір і не проводять електричний струм.

5 Щоб визначити заряд, що пройшов через електролітичну ванну, використовується формула:

Заряд = Маса / Електрохімічний еквівалент

Заряд = 500 mg / 1,12 * 10^(-6) kg/C

6 Для визначення маси срібла, що виділилося на катоді, використовується формула:

Маса = (Напруга * Час) / Опір

Маса = (2 V * 2 h) / 5 Ω

7 Щоб визначити витрати енергії на одержання 1 кг алюмінію, використовується формула:

Витрати енергії = (Напруга * Сила струму * Час) / (Маса алюмінію * Електрохімічний еквівалент)

Витрати енергії = (5.5 V * 1 A * 1 s) / (1 kg * 0.093 * 10^(-6) kg/C)

У цьому виразі, напруга (V) помножена на силу струму (A) і час (s) дає витрати енергії (в джоулях). Значення витрат енергії в даному випадку будуть виражені у відношенні до маси алюмінію (kg) та електрохімічного еквіваленту (kg/C).

Объяснение:

Answer 2

1. Чиста дистильована вода і кам'яна сіль є ізоляторами, оскільки вони не мають вільних носіїв заряду (іонів або електронів) для передачі струму. Проте, коли сіль (наприклад, NaCl) розчиняється у воді, утворюються іони Na+ і Cl-, які можуть переносити електричний заряд, і тому розчин солі у воді стає провідником.

2. Електропровідність розчинів чи розплавів електролітів відрізняється від електропровідності металів тим, що метали проводять електричний струм завдяки руху вільних електронів у металевій решітці. У випадку електролітів, які розчиняються у воді або розплавляються, провідність залежить від руху іонів у розчині або розплаві.

3. Для розрахунку маси алюмінію, що відкладеться на катоді за 10 годин під час електролізу Al2(SO4)3, можна використовувати формулу:

Маса = (Сила струму) × (Час) × (Електрохімічний еквівалент)

Маса = 1 A × 10 h × (0,093 × 10^-6 kg/C)

Маса = 0,093 × 10^-6 kg

Отже, маса алюмінію, що відкладеться, дорівнює 0,093 мікрограма.

4. Питомий опір провідників, напівпровідників і діелектриків визначається їхніми електричними властивостями:

   • Провідники мають низький опір і високу електропровідність, оскільки мають вільні носії заряду, такі як електрони.
   • Напівпровідники мають опір між провідниками і діелектриками. Їхні властивості можуть змінюватися залежно від домішок та температури.
   • Діелектрики (ізолятори) мають дуже високий опір і низьку електропровідність, оскільки вони не мають вільних носіїв заряду.

5. Для визначення заряду, який пройшов через електролітичну ванну, можна використовувати формулу:

Заряд = Маса виділеного матеріалу / Електрохімічний еквівалент

Заряд = 500 мг / (1,12 × 10^-6 kg/C)

Заряд ≈ 4,46 × 10^5 Кл (коли враховуємо округлене значення маси срібла).

6. Для визначення маси срібла, що виділилося на катоді при електролізі азотнокислого срібла, можна використовувати формулу:

Маса = (Заряд × Час) / (Напруга × Коефіцієнт електрохімічного еквівалента)

Маса = (4,46 × 10^5 Кл × 2 год) / (2 В × 1,12 × 10^-6 кг/C)

Маса ≈ 8 г.

7. Для розрахунку витрати енергії на одержання 1 кг алюмінію можна використовувати формулу:

Енергія = (Заряд × Напруга) / (Коефіцієнт електрохімічного еквівалента)

Енергія = (1 Кл × 5,5 В) / (0,093 × 10^-6 кг/C)

Енергія ≈ 5,914 × 10^10 Дж

Одержання 1 кг алюмінію вимагає приблизно 5,914 × 10^10 Дж енергії.