Question

Здравствуйте. Пожалуйста, помогите с решением одной задачи. Очень срочно! Заранее, огромное спасибо! 1. Сколько атомов двухвалентного цинка можно выделить на катоде за 5,0 мин, если электролиз водного раствора сульфата цинка ведется при силе тока 2,5 А? p.s. с оформлением формул, прошу. спасибо.

Answer 1

Заряд прошедший через электролит Q=I*t=2,5*300=750 Кл
Так как ион цинка при электролизе имеет заряд q=2*e=3,2*10^-19 Кл то
N=Q/q=750/3,2*10^-19=234,4*10^19
В ответ на просьбу посылаю второй способ:
Масса иона цинка m0=M/Na=65*10^-3/6*10^-3=10,8*10^-26 кг  m=k*I*t=0,34*10^-6*2,5*300=255*10^-6 кг   N=m/m0=255*10^-6/10,8*10^-23=236*10^19 Практически одинаковые ответы.

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон Фарадея.

Сначала найдем количество электричества, которое прошло через электролит за 5,0 минут. Для этого воспользуемся формулой:

Q = I * t,

где Q - количество электричества (заряд), I - сила тока, t - время.

Q = 2,5 А * 5,0 мин = 12,5 Кл.

Далее, найдем количество молей цинка, которые соответствуют данному заряду. Для этого воспользуемся формулой:

n = Q / F,

где n - количество молей, Q - количество электричества (заряд), F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).

n = 12,5 Кл / 96485 Кл/моль = 0,000129 моль.

Так как сульфат цинка имеет формулу ZnSO4, то каждый моль сульфата цинка содержит один моль цинка. Следовательно, количество молей цинка равно 0,000129 моль.

Далее, используем формулу:

N = n * N_A,

где N - количество атомов, n - количество молей, N_A - постоянная Авогадро (6,022 * 10^23 атома/моль).

N = 0,000129 моль * 6,022 * 10^23 атома/моль = 7,77 * 10^19 атомов.

Таким образом, на катоде можно выделить около 7,77 * 10^19 атомов двухвалентного цинка за 5,0 минут.