Question

. Электролиз раствора медного купороса(CuSO4) ведут с помощью батареи с ЭДС=12 В и внутренним сопротивлением 0,2 Ом. Сколько меди выделится за 5 мин, если сопротивление раствора 0,4 Ом?

Answer 1

Решение во вложени..!

Ответ: m = 112 грамм.

Answer 2

дано

CuSO4

ЭДС=12 В

r=0,2 Ом

R=0,4 Ом

t=5 мин = 300с

k=0.3294 мг/Кл   для двухвалентной меди

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

m - ?

решение

сила тока в электролите  I = ЭДС (R+r)

количество меди по закону Фарадея

m= k*I*t* =k*ЭДС (R+r) *t=0.3294*12/(0.4+0.2)*300=1976.4 мг =2 г

ОТВЕТ 2 г

 

Answer 3

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Ома и уравнение электролиза.

1. Закон Ома: \[U = I \cdot R\] где \(U\) - напряжение, \(I\) - ток, \(R\) - сопротивление.

2. Уравнение электролиза: \[Q = I \cdot t \cdot z\] где \(Q\) - количество электричества (количество кулонов), \(I\) - ток, \(t\) - время, \(z\) - число молекул электролизируемого вещества, соответствующих одному молекуле электрона (заряд элементарного электричества).

3. Связь тока, напряжения и сопротивления: \[I = \frac{U}{R_{\text{общ}}} = \frac{U}{R + r_{\text{внутр}}} \] где \(R_{\text{общ}}\) - общее сопротивление цепи, \(R\) - сопротивление раствора, \(r_{\text{внутр}}\) - внутреннее сопротивление источника электрода.

В вашем случае: - \(U = 12 \, \text{В}\) (напряжение источника электрода), - \(r_{\text{внутр}} = 0,2 \, \Omega\) (внутреннее сопротивление источника электрода), - \(R = 0,4 \, \Omega\) (сопротивление раствора), - \(t = 5 \, \text{мин} = 300 \, \text{сек}\) (время).

Сначала найдем общее сопротивление цепи: \[R_{\text{общ}} = R + r_{\text{внутр}} = 0,4 + 0,2 = 0,6 \, \Omega\]

Теперь найдем ток через цепь: \[I = \frac{U}{R_{\text{общ}}} = \frac{12}{0,6} = 20 \, \text{А}\]

Теперь используем уравнение электролиза для вычисления количества меди (\(Q\)): \[Q = I \cdot t \cdot z\]

Поскольку для меди число молекул \(z\) равно 2 (2 молекулы электрона на один ион меди), подставим значения: \[Q = 20 \cdot 300 \cdot 2 = 12000 \, \text{Кл}\]

Теперь, чтобы найти массу меди (\(m\)), выделенной при электролизе, используем уравнение: \[m = \frac{Q \cdot M}{n \cdot F}\] где \(M\) - молекулярная масса меди, \(n\) - количество молекул электролизируемого вещества соответствующих одному молекуле электрона (здесь 2), \(F\) - фарадаи.

Молекулярная масса меди \(M\) равна примерно \(63,55 \, \text{г/моль}\), а фарадаи \(F\) равны количеству электронов в одном моль ионов меди, равному числу Авогадро (приблизительно \(6,022 \times 10^{23}\)).

\[m = \frac{12000 \cdot 63,55}{2 \cdot 6,022 \times 10^{23}}\]

Полученный результат будет в граммах меди.