Какова массовая доля (%) кадмия в растворе, полученная после электролиза навески сплава массой 0,8456 г при силе тока 0,200 а в течение 20,0 минут, когда полностью выделился кадмий на катоде?
Евгений
Для решения данной задачи нам понадобятся несколько шагов.
1. Определим количество электричества, протекшего через электролит. Для этого воспользуемся формулой:
\[Q = I \cdot t\]
где \(I\) - сила тока, \(t\) - время электролиза.
Подставим данные:
\[Q = 0.200 \, \text{А} \cdot 20.0 \, \text{мин} = 4.00 \, \text{Кл}\]
2. Найдем количество вещества кадмия, выделившегося на катоде. Используем формулу:
\[n = \frac{Q}{F}\]
где \(F\) - постоянная Фарадея, которая равна 96485 Кл/моль.
Подставим значения:
\[n = \frac{4.00 \, \text{Кл}}{96485 \, \text{Кл/моль}} = 4.14 \cdot 10^{-5} \, \text{моль}\]
3. Рассчитаем молярную массу кадмия, \(M\). Молярная масса кадмия равна 112.41 г/моль.
4. Теперь найдем массу кадмия, выделившегося на катоде. Для этого умножим количество вещества на молярную массу:
\[m = n \cdot M = 4.14 \cdot 10^{-5} \, \text{моль} \cdot 112.41 \, \text{г/моль} = 0.00465 \, \text{г}\]
5. Наконец, рассчитаем массовую долю кадмия в растворе. Для этого используем формулу:
\[\text{Массовая доля (\%)} = \frac{m}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\]
где \(m\) - масса кадмия, \(m_{\text{раствора}}\) - масса раствора.
Масса раствора равна массе сплава минус масса выделенного кадмия:
\[m_{\text{раствора}} = 0.8456 \, \text{г} - 0.00465 \, \text{г} = 0.84095 \, \text{г}\]
Подставляем значения:
\[\text{Массовая доля (\%)} = \frac{0.00465 \, \text{г}}{0.84095 \, \text{г}} \cdot 100 = 0.553 \% \]
Итак, массовая доля кадмия в растворе составляет 0.553%.
1. Определим количество электричества, протекшего через электролит. Для этого воспользуемся формулой:
\[Q = I \cdot t\]
где \(I\) - сила тока, \(t\) - время электролиза.
Подставим данные:
\[Q = 0.200 \, \text{А} \cdot 20.0 \, \text{мин} = 4.00 \, \text{Кл}\]
2. Найдем количество вещества кадмия, выделившегося на катоде. Используем формулу:
\[n = \frac{Q}{F}\]
где \(F\) - постоянная Фарадея, которая равна 96485 Кл/моль.
Подставим значения:
\[n = \frac{4.00 \, \text{Кл}}{96485 \, \text{Кл/моль}} = 4.14 \cdot 10^{-5} \, \text{моль}\]
3. Рассчитаем молярную массу кадмия, \(M\). Молярная масса кадмия равна 112.41 г/моль.
4. Теперь найдем массу кадмия, выделившегося на катоде. Для этого умножим количество вещества на молярную массу:
\[m = n \cdot M = 4.14 \cdot 10^{-5} \, \text{моль} \cdot 112.41 \, \text{г/моль} = 0.00465 \, \text{г}\]
5. Наконец, рассчитаем массовую долю кадмия в растворе. Для этого используем формулу:
\[\text{Массовая доля (\%)} = \frac{m}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\]
где \(m\) - масса кадмия, \(m_{\text{раствора}}\) - масса раствора.
Масса раствора равна массе сплава минус масса выделенного кадмия:
\[m_{\text{раствора}} = 0.8456 \, \text{г} - 0.00465 \, \text{г} = 0.84095 \, \text{г}\]
Подставляем значения:
\[\text{Массовая доля (\%)} = \frac{0.00465 \, \text{г}}{0.84095 \, \text{г}} \cdot 100 = 0.553 \% \]
Итак, массовая доля кадмия в растворе составляет 0.553%.
Знаешь ответ?