Для електролізу розчину ZnSO, необхідно затратити енергії W = 2 кВт-год. Визначте масу m цинку, яка виділиться, якщо напруга дорівнює U = 4 В.
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Щоб визначити масу цинку, яка буде вивільнена під час електролізу розчину ZnSO4, нам спочатку потрібно обчислити кількість заряду (Q), що проходить через комірку. Співвідношення між енергією (Вт), зарядом (Q) і напругою (U) визначається так:
W=Q⋅U
Враховуючи W = 2 кВт·год = 2000 Вт·год і U = 4 В, ми можемо змінити формулу для розв’язання Q:
Q = W/U
Q = 2000 Вт·год / 4 В = 500 кулонів (C)
Далі ми використаємо закони Фарадея, щоб знайти кількість речовини (в молях), що відповідає цьому заряду. Стала Фарадея (F) становить приблизно 96485 Кл/моль, що є зарядом, необхідним для осадження одного моля електронів.
n = Q/F = 500 C / 96485 C/ моль ≈ 0,0052 моль
Оскільки збалансоване хімічне рівняння для електролізу ZnSO4 передбачає перенесення двох електронів на іон цинку, на один моль цинку потрібно 2 молі електронів.
2 молі електронів → 1 моль Zn
Таким чином, молі цинку, що виділяється, становитимуть половину молей електронів:
n(Zn) = 1/2 × 0,0052 моль ≈ 0,0026 моль
Нарешті, ми можемо обчислити масу цинку, використовуючи його молярну масу (M(Zn) ≈ 65,38 г/моль):
m(Zn) = n(Zn) × M(Zn) ≈ 0,0026 моль × 65,38 г/моль ≈ 0,17 грама
Так, якщо подати напругу 4 В, то при електролізі розчину ZnSO4 виділиться приблизно 0,17 г цинку.