Question

Під час електролітичного сріблення на ложці виділилося 336 мг срібла. Який час тривав електроліз при силі струму 2 А? Відповідь запишіть в хвилинах.​

Answer 1

Щоб розв'язати цю задачу, потрібно використовувати закон Фарадея електролізу, який говорить про те, що кількість продукту, виділеного під час електролізу, пропорційна кількості електричного заряду, що проходить через електроліт.

Кількість заряду можна визначити за допомогою формули:
Q = I * t,
де Q - кількість електричного заряду (в кулонах),
I - сила струму (в амперах),
t - час електролізу (в секундах).

Знайдемо кількість заряду, що пройшла через електроліт:
Q = I * t = 2 А * t

За законом Фарадея, кількість виділеного срібла (m) пропорційна кількості електричного заряду (Q) і масі елемента (M):
m = Q * M / z,
де M - молярна маса елемента (Ag = 107,87 г/моль),
z - кількість електронів, необхідних для перетворення одного атома Ag+ в Ag (у цьому випадку z = 1).

Підставимо вираз для Q та відомі дані:
m = (2 А * t) * 107,87 г/моль / 1 = 336 мг = 0,336 г

Розв'яжемо отримане рівняння відносно часу t:
t = m / (2 А * 107,87 г/моль) = 0,336 г / (2 А * 107,87 г/моль) = 0,00155 моль / А * год

Зауважимо, що відома нам величина - час - виражена в годинах, тому перетворимо одиниці до хвилин:
t = 0,00155 моль / А * год * (1 год / 60 хв) = 9,3 * 10^(-5) моль / А * хв

Отже, час електролізу дорівнює 9,3 * 10^(-5) моль / А * хв.

Answer 2

Для визначення часу, який потрібен для виділення 336 мг срібла при силі струму 2 А, можна використати закон Фарадея для електролізу. Закон Фарадея говорить, що маса речовини, яка виділяється або осаджується під час електролізу, пропорційна кількості електричного заряду, яка пройшла через електроліт.

Маса (m) виділеного срібла визначається як:

m = Q * M

де: m - маса срібла (336 мг, або 0.336 г) Q - кількість електричного заряду (в кулонах) M - маса молекули срібла (107.87 г/моль, або 0.10787 г/моль)

Ми можемо розв'язати це рівняння для кількості електричного заряду:

Q = m / M

Q = (0.336 г) / (0.10787 г/моль) ≈ 3.12 моль

Тепер ми можемо визначити час електролізу, використовуючи закон Фарадея:

Q = I * t

де: Q - кількість електричного заряду (3.12 моль) I - сила струму (2 А) t - час (який нас цікавить)

Ми вирішуємо рівняння для t:

t = Q / I

t = (3.12 моль) / (2 А) ≈ 1.56 моль/с

Тепер давайте переведемо цей час з секунд до хвилин. У 1 хвилині 60 секунд, тому:

1.56 моль/с * (1 хвилина / 60 секунд) ≈ 0.026 хвилини

Отже, електроліз тривав приблизно 0.026 хвилини, або близько 1.56 секунди.