Question

Протягом 15 хв електролізу водного розчину солі цинку на катоді електролізної ванни виділився метал масою 3,4 г. За якої сили струму проходив електроліз? Електрохімічний еквівалент цинку 3,4⋅10-7кг/Кл.​

Answer 1

Дано:

t=15xв=900c

m=3,4г=3400мг

k=0,34мг/Кл

Знайти:

I-?

m=klt→l=m/(kt)=3400/(0*34*900)=11,1A

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі нам потрібно використовувати закон Фарадея для електролізу. Закон Фарадея говорить нам, що маса речовини, що виділяється або розчиняється на електроді під час електролізу, пропорційна кількості заряду, яка пройшла через електроліт. Формула для цього закону виглядає так:

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

де: - m - маса виділеного металу (в даному випадку цинку), в кількості 3,4 г - Q - кількість заряду, пройшла через електроліт (що наша задача) - M - молекулярна маса цинку - n - кількість молей виділеного металу - F - число Фарадея (96 485 Кл/моль)

Молекулярна маса цинку (M) дорівнює приблизно 65,38 г/моль.

Ми можемо використовувати дані із електрохімічного еквівалента цинку (3,4⋅10^(-7) кг/Кл) для визначення кількості заряду (Q), який пройшов через електролізну ванну:

Q = m / (M * n * F)

Підставимо відомі значення:

Q = (3,4 г) / (65,38 г/моль * n * 3,4⋅10^(-7) кг/Кл * 96 485 Кл/моль)

Знаючи, що маса виділеного металу дорівнює 3,4 г, ми можемо розв'язати це рівняння для n:

3,4 = (65,38 * n * 3,4⋅10^(-7) * 96 485) / 1

Після обчислень, n буде дорівнювати:

n = (3,4 г) / (65,38 г/моль * 3,4⋅10^(-7) кг/Кл * 96 485 Кл/моль)

n ≈ 0,0097 моль

Тепер, коли ми знаємо кількість молей виділеного металу, ми можемо використовувати цей результат, щоб знайти силу струму (I). Сила струму (I) в амперах визначається як:

I = Q / t

де t - час електролізу, в даному випадку, 15 хвилин (або 15 * 60 секунд).

Підставимо значення Q та t:

I = (n * F) / t I = (0,0097 моль * 96 485 Кл/моль) / (15 * 60 с)

Розраховуючи це вираз, отримаємо силу струму (I) в амперах.