Question

Через розчин нітрату срібла протягом 2 год пропускали електричний струм. визначте масу срібла яке виділилосяна на катоді якщо напруга на електродах була 2В а опір розчину - 0,4Ом

Answer 1

Ответ: Формула для розрахунку кількості електричної заряду:

Q = I * t

де Q - кількість електричної заряду, I - сила струму, t - час електролізу.

Тоді Q = I * t = 5 А * 2 год * 3600 с = 36000 Кл.

Объяснение: Для визначення кількості молей електронів, які брали участь у реакції на катоді, необхідно знати балансове рівняння реакції. Оскільки нітрат срібла розкладається на іони срібла та нітрат-іони, то балансове рівняння реакції має вигляд:

Кількість молей електронів:

n = Q / F

де F - фарадай (96 485 Кл/моль) - фізична стала, що відображає співвідношення між електричним зарядом електронів та кількістю молей речовини, яка бере участь у електрохімічній реакції.

n = Q / F = 36000 Кл / 96485 Кл/моль ≈ 0,373 моль

Answer 2

Для вычисления массы серебра, выделенного на катоде в результате электролиза раствора нитрата серебра, мы можем использовать закон Фарадея. Этот закон говорит о том, что количество вещества, осажденного или прошедшего через электроды во время электролиза, пропорционально затраченному заряду.

Формула для расчета массы вещества, осажденного на электроде, выглядит так:

\[ \text{Масса} = \frac{{Q \cdot M}}{{z \cdot F}} \]

где: - \( \text{Масса} \) - масса вещества (в данном случае, серебра) (г) - \( Q \) - заряд, протекший через электроды (Кл) - \( M \) - молярная масса серебра (г/моль) - \( z \) - число электронов, необходимых для перевода одной молекулы вещества на ионное состояние (для серебра \( z = 1 \)) - \( F \) - постоянная Фарадея (\( 96500 \, \text{Кл/моль} \))

Сначала найдем заряд, протекший через электроды. Мы знаем, что напряжение (\( U \)) равно \( 2 \, \text{В} \), а сопротивление раствора (\( R \)) составляет \( 0.4 \, \Omega \). Используем закон Ома (\( U = I \cdot R \)), чтобы найти ток (\( I \)):

\[ I = \frac{U}{R} = \frac{2\, \text{В}}{0.4\, \Omega} = 5\, \text{А} \]

Теперь определим затраченный заряд (\( Q \)). Заряд можно найти, умножив ток на время:

\[ Q = I \cdot t = 5\, \text{А} \times 2\, \text{ч} = 10\, \text{Кл} \]

Молярная масса серебра (\( M \)) составляет около \( 107.87 \, \text{г/моль} \), а число электронов (\( z \)) для серебра равно 1.

Теперь используем формулу Фарадея для вычисления массы серебра:

\[ \text{Масса} = \frac{{Q \cdot M}}{{z \cdot F}} = \frac{{10\, \text{Кл} \times 107.87\, \text{г/моль}}}{{1 \times 96500\, \text{Кл/моль}}} \approx 0.1115\, \text{г} \]

Таким образом, при прохождении электрического тока через раствор нитрата серебра в течение 2 часов, на катоде осаждается около \( 0.1115 \) грамма серебра.