Question

Маса катода, який був під час електролізу занурений в електролітичну ванну з розчином хлориду заліза (FeCl2), збільшилася з 48 г до 51 г. Скільки часу тривав електроліз, якщо сила струму весь час була 2,5 А?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1)

Масса выделившегося железа на катоде:

Δm = (51-48) г = 3 г =  3·10⁻³ кг

2)

Электрохимический эквивалент железа:

k = 0,193·10⁻⁶ кг/Кл

3)

По закону Фарадея:

m = k·I·t

t = m / (k·I) = 3·10⁻³ / (0,193·10⁻⁶·2,5) ≈ 6 220 с  или   t ≈ 100 минут

Answer 2

Для вирішення цієї задачі вам потрібно використовувати закон Фарадея для електролізу. Закон Фарадея стверджує, що маса речовини, що виділяється або осаджується на катоді або аноді, пропорційна кількості заряду, який пройшов через електроліт. Формула для розрахунку маси в осаді на катоді виглядає так:

маса = (Q * M) / (n * F),

де:

• маса - маса осаду (у грамах),
• Q - кількість заряду, яка пройшла через електроліт (у кулонах),
• M - молекулярна маса речовини, яка осаджується (FeCl2 у вашому випадку),
• n - кількість молекул речовини, яка бере участь у реакції (у вас це FeCl2, тобто n = 1),
• F - число Фарадея (приблизно 96485 Кл/моль, це константа).

Спочатку розрахуємо зміну маси FeCl2 під час електролізу:

Δмаса = 51 г - 48 г = 3 г.

Тепер ми можемо визначити кількість молекул FeCl2, які виділилися на катоді:

Q = (Δмаса * n * F) / M.

Q = (3 г * 1 * 96485 Кл/моль) / (126,8 г/моль) ≈ 2294 Кл.

Тепер, коли ми знаємо кількість заряду, можемо розрахувати час електролізу, використовуючи формулу:

час (t) = Q / I,

де:

• t - час (у секундах),
• Q - кількість заряду (у кулонах),
• I - сила струму (у амперах).

За вами надано, що сила струму I = 2,5 А.

t = 2294 Кл / 2,5 А ≈ 917,6 секунд.

Після переведення секунд у хвилини отримаємо:

t ≈ 15,29 хвилин.

Таким чином, час електролізу становить приблизно 15,29 хвилин.