19-жаттығу 1. Электролиз кезінде, ток күшi 4A-да болатын кезде, 20 минут ішінде алюминий бөлінеді. (Жауабы: 0,445

Добрый день! Давайте пошагово решим эти задачи.

1. Для решения этой задачи нам необходимо воспользоваться формулой расчета массы вещества, образующегося при электролизе. Формула имеет вид:

\[m = I \cdot t \cdot M / (n \cdot F)\]

где:
- \(m\) - масса вещества,
- \(I\) - сила тока,
- \(t\) - время действия тока,
- \(M\) - молярная масса вещества,
- \(n\) - количество перенесенных электрических зарядов,
- \(F\) - постоянная Фарадея.

Для алюминия молярная масса \(M = 27\) г/моль, и постоянная Фарадея \(F = 96500\) Кл/моль.

Подставляем известные значения и решаем:

\[m = 4 \cdot 20 \cdot 27 / (3 \cdot 96500) = 0,445\) г

Ответ: \(0,445\) г.

2. В этой задаче мы можем проверить правильность показаний амперметра. Для этого необходимо сравнить количество перенесенных электрических зарядов, рассчитанное по формуле \(Q = I \cdot t\) и количество перенесенного кузнечика, рассчитанное по формуле \(Q = m / M\), где \(m\) - масса вещества, а \(M\) - молярная масса кузнечика.

Для серебра молярная масса \(M = 107,87\) г/моль.

Подставляем известные значения и решаем:

\[Q = 0,9 \cdot 10 = 9\) Кл
\[Q = 670 / 107,87 = 6,214\) моль

Таким образом, показания амперметра неверны, так как по формулам получаем разные значения. Правильное значение силы тока должно быть равно \(1\) А.

3. Для решения этой задачи мы также будем использовать формулу расчета массы вещества, образующегося при электролизе. Подставляем известные значения:

\[m = 2 \cdot t \cdot M / (n \cdot F) = 2 \cdot 4,74 \cdot 35,5 / (1 \cdot 96500) = 0,194 \) г

Ответ: \(0,194\) г.

4. В данной задаче нам необходимо рассчитать энергию, необходимую для получения 1 кг мышьяка. Для этого воспользуемся формулой:

\[E = U \cdot I \cdot t\]

где:
- \(E\) - энергия,
- \(U\) - напряжение,
- \(I\) - сила тока,
- \(t\) - время действия тока.

Подставляем известные значения и решаем:

\[E = 12 \cdot 1 \cdot 3600 = 43 200\) Дж

В переводе в МДж получаем: \(E = 43,2\) МДж

Ответ: \(43,2\) МДж.

5. В данной задаче нам необходимо рассчитать время, за которое произойдет электролиз квали на 120 г серебра при силе тока 6 А. Для этого воспользуемся формулой:

\[t = m / (I \cdot M)\]

Подставляем известные значения и решаем:

\[t = 120 / (6 \cdot 107,87) = 0,186\) часа

В переводе в секунды получаем: \(t = 0,186 \cdot 3600 = 669,6\) секунд

Ответ: \(669,6\) секунды.

Надеюсь, я максимально подробно и понятно разъяснил решение данных задач. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать!