Question

Під час електролізу, де електролітом був розчин нітрату срібла, на катоді виділилось 25г срібла. Скільки часу тривав електроліз якщо сила струму була незміна, і дорівнювала 0,5 А?.

Answer 1

Ответ:

Электролиз длился приблизительно 44 643 c

Объяснение:

Дано:

$m =$ 0,025 кг

$I =$ 0,5 А

$k = 1,12 \cdot 10^{-6}$ кг/Кл

Найти:

$t \ - \ ?$

-------------------------------------

Решение:

$\boxed{m = kIt}$ - закон Фарадея

$t = \dfrac{m}{kI}$

$t =$ (0,025 кг) / (0,5 А * $1,12 \cdot 10^{-6}$ кг/Кл) ≈ 44 643 c

Ответ: $t \approx$ 44 643 c.

Answer 2

Для розв'язання цього завдання можна скористатися законом Фарадея, який визначає зв'язок між кількістю речовини, що виділяється або поглиблюється під час електролізу, та електричним струмом і часом його подачі.

Закон Фарадея виглядає так:

\[Q = ItnF\]

де: - \(Q\) - кількість речовини (в кулонах), - \(I\) - сила струму (в амперах), - \(t\) - час подачі струму (в секундах), - \(n\) - кількість електронів, необхідних для проведення електролізу даної речовини, - \(F\) - Фарадей (заряд одного моля електронів, близько \(96485 \, C/mol\)).

Для електролізу нітрату срібла (AgNO₃) на катоді відбувається процес відновлення срібла (\(Ag^+\) набуває електрон і переходить у вигляд срібла). Оскільки маса срібла вказана в грамах, треба перетворити це значення у молекулярну масу та кількість молів.

Молекулярна маса срібла (Ag) приблизно \(107.87 \, g/mol\).

\[ \text{Кількість молів срібла} = \frac{\text{Маса срібла}}{\text{Молекулярна маса срібла}} \]

\[ n = \frac{25 \, g}{107.87 \, g/mol} \approx 0.231 \, mol \]

Оскільки електроліз відбувається за участю електронів, кількість молів електронів дорівнює кількості молів срібла.

\[ n_{\text{електронів}} = 0.231 \, mol \]

Тепер ми можемо використовувати закон Фарадея для знаходження часу електролізу (\(t\)):

\[ Q = ItnF \]

\[ t = \frac{Q}{InF} \]

Підставимо відомі значення:

\[ t = \frac{0.5 \, A \cdot t \cdot 0.231 \, mol \cdot 96485 \, C/mol}{0.231 \, mol} \]

Розрахунок дає:

\[ t \approx 5 \, s \]

Отже, електроліз тривав близько 5 секунд, якщо сила струму була незмінною і дорівнювала 0.5 А.