За якої сили струму проходить електроліз водного розчину CuSO4, якщо за 25 хв на катоді виділилося 2г міді?
Ответы
Для розв'язання задачі необхідно визначити кількість електричного заряду, який пройшов через електроліт протягом 25 хв (або 1500 секунд), щоб відкластися 2 г міді на катоді.
За законом Фарадея, кількість речовини, що виділяється на електроді, пропорційна кількості електричного заряду, який пройшов через електроліт. Формула для розрахунку кількості електричного заряду має вигляд:
Q = I * t,
де Q - кількість електричного заряду, I - сила струму, що проходить через розчин, t - час, протягом якого протікає електроліз.
Для знаходження сили струму можна використати формулу для розрахунку кількості речовини:
n = m/M,
де n - кількість речовини, m - маса відкладеної на катоді міді, M - молярна маса міді.
За даними задачі, m = 2 г, M = 63,5 г/моль. Отже, n = 2/63,5 = 0,0315 моль.
Для електролізування 1 моля речовини необхідно 96500 Кл електричного заряду. Тому для електролізування n молей речовини потрібно Q = n * 96500 Кл електричного заряду.
Підставивши числові значення, отримаємо:
Q = 0,0315 * 96500 = 3048,75 Кл.
Тоді сила струму I буде:
I = Q/t = 3048,75/1500 = 2,0325 А.
Отже, сила струму, що проходить через розчин CuSO4, дорівнює 2,0325 А.