Question

На рисунку зображено схему експерименту та покази приладів. У посудині міститься водний розчин цинк сульфату. Визначте:
масу виділеного на катоді цинку, якщо електроліз тривав 30 хвилин;
товщину шару цинку, якщо площа поверхні катода дорівнює 100 см^2 (густина цинку 7100 кг/м^3)
знайдіть використану під час електролізу електроенергію.

Answer 1

Ответ:

Масса выделенного на катоде цинка равна 306 · 10⁻⁶ кг

Толщина шара цинка равна приблизительно 4,3 · 10⁻⁶ м

Во время электролиза было использовано 1800 Дж электроэнергии

Примечание:

Данные о напряжении и силе тока взяты из показания приборов

Объяснение:

Дано:

t = 1 800 c

S = 0,01 м²

ρ = 7100 кг/м³

k = 0,34 · 10⁻⁶ кг/Кл

U = 2 B

I = 0,5 A

Найти:

m - ?

d - ?

W - ?

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

Решение:

По закону Фарадея:

• m = kIt

По условие цинк покрывает катод тонким слоем поэтому, можно считать, что объем цинка равен:

• V = Sd

Выразим массу через плотность:

m = ρV

m = ρSd

kIt = ρSd ⇒ d = (kIt) / (ρS)

Мощность электрического тока:

• P = UI

Работа через мощность:

• A = Pt

Считаем, что вся энергия идет на электролиз, тогда A = W, следовательно:

W = A = Pt = UIt

Расчеты:

m = 0,34 · 10⁻⁶ кг/Кл * 0,5 A * 1 800 c = 306 · 10⁻⁶ кг

W = 2 B * 0,5 A * 1 800 c = 1800 Дж

d = (0,34 · 10⁻⁶ кг/Кл * 0,5 A * 1 800 c) / (7100 кг/м³ * 0,01 м²)≈ 4,3 · 10⁻⁶ м

#SPJ1