Question

. Які покази амперметра, Увімкненого ванною, ванною, якщо протягом 20 хв на катоді електролітичною виділяється 0,54 г хрому? 10​

Answer 1

Для вирішення цього завдання необхідно знати склад електроліту, що використовується в даному електролізері. Припустимо, що електролітом є розчин хромової кислоти (CrO3) у сульфатній кислоті (H2SO4). В такому разі можна скористатися рівняннями реакцій, що відбуваються на аноді та катоді.На аноді відбувається окиснення йонів сульфату до пероксодисульфату:

2H2O → O2 + 4H+ + 4e-

На катоді відбувається зменшення йонів хрому до металічного хрому:

Cr3+ + 3e- → CrЗа

законом Фарадея, кількість речовини, виділеної на катоді, пропорційна кількості електричного заряду, що пройшов через електроліт. Формула для обчислення кількості речовини, що виділяється на катоді:

m = (I * t * M) / (n * F)

де:

m - маса речовини, що виділилася на катоді (у грамах)

I - струм, який протікає через електроліт (у амперах)

t - час, протягом якого протікає електроліз (у секундах)

M - молярна маса речовини, що виділяється на катоді (у грамах на моль)

n - кількість електронів, які бере участь у реакції на катоді

F - стала Фарадея (96 485 Кл/моль)

Молярна маса хрому (Cr) дорівнює 52 г/моль.
У реакції на катоді бере участь 3 електрони,

тому n = 3

Замінивши в формулі відомі значення, отримуємо:0,54 г = (I * 20 * 52) / (3 * 96485)

Розв'язуючи це рівняння відносно струму I, маємо:

I = 0,54

Answer 2

Амперметр - це прилад для вимірювання сили струму в електричному колі. Щоб визначити покази амперметра, необхідно знати значення сили струму, який протікає через нього. У даному випадку, нам дано, що на катоді електролітичної ванни виділяється 0,54 г хрому протягом 20 хвилин.

Щоб знайти силу струму, використовується закон Фарадея електролізу. Згідно з цим законом, кількість речовини, виділеної або осадженої на електроді, пропорційна силі струму і часу. Формула для обчислення кількості речовини, виділеної на електроді, виглядає наступним чином:

маса = (сила струму * час * молярна маса) / заряд елементарного електрону

У даному випадку, нам дано масу хрому (0,54 г), час (20 хвилин) і молярну масу хрому. Ми можемо використати цю формулу, щоб знайти силу струму, яка протікає через амперметр.

Обчислення сили струму:

Молярна маса хрому (Cr) = 52 г/моль Заряд елементарного електрону (e) = 1,6 * 10^-19 Кл

маса = (сила струму * час * молярна маса) / заряд елементарного електрону

0,54 г = (сила струму * 20 хв * 52 г/моль) / (1,6 * 10^-19 Кл)

За допомогою цієї формули ми можемо вирішити рівняння для сили струму:

сила струму = (0,54 г * 1,6 * 10^-19 Кл) / (20 хв * 52 г/моль)

Після обчислень, ми отримуємо значення сили струму, яке можна виміряти амперметром, підключеним до електролітичної ванни.

Зауваження: Для точності відповіді, необхідно знати точну молярну масу хрому та точне значення заряду елементарного електрону. У даному випадку, ми використовуємо приблизні значення для цих констант.

[[1]]