Какова масса металла, который образовался на катоде после прохождения тока в 2А в течение 20 минут через раствор

Чтобы решить данную задачу, нам понадобятся формулы, связывающие электрический ток с количеством образующегося вещества на электродах.

Сначала определим количество электрического заряда, протекшего через раствор хлорида меди. Мы знаем, что ток равен 2А, а время составляет 20 минут (или 20 × 60 секунд). Используем формулу Q = I × t, где Q - заряд, I - ток, t - время:

\[Q = 2 \, \text{А} \times (20 \times 60) \, \text{сек} = 2400 \, \text{Кл}\]

Теперь воспользуемся соотношением между зарядом и количеством вещества по закону Фарадея. Формула для этого соотношения выглядит так:

\[Q = n \times F\]

где Q - заряд, n - количество вещества в молях, F - постоянная Фарадея, которая равна 96 485 Кл/моль.

Для нахождения количества вещества, образовавшегося на катоде, разделим заряд на постоянную Фарадея:

\[n = \frac{Q}{F} = \frac{2400 \, \text{Кл}}{96485 \, \text{Кл/моль}} \approx 0.0249 \, \text{моль}\]

Теперь нам нужно использовать молярные массы, чтобы найти массу образовавшегося металла. Молярная масса хлорида меди (CuCl2) равна 134,45 г/моль. Поскольку на каждый моль хлорида меди приходятся два моля электронов (Cu^2+ + 2e^- -> Cu), мы делим найденное количество вещества на 2, чтобы найти количество моль металла.

\[n_{\text{металла}} = \frac{n}{2} = \frac{0.0249 \, \text{моль}}{2} = 0.0125 \, \text{моль}\]

Далее, используем формулу для массы:

\[m = n \times M\]

где m - масса, n - количество вещества, M - молярная масса.

\[m = 0.0125 \, \text{моль} \times 134.45 \, \text{г/моль} \approx 1.68 \, \text{г}\]

Итак, масса металла, образовавшегося на катоде, составляет примерно 1.68 г.