Какова величина выхода по току, если масса катода увеличилась на 0,25 г после пропускания тока 0,5 А через раствор

Для решения данной задачи, нам необходимо учесть основные принципы электролиза и использовать соответствующие формулы.

Первым шагом я предлагаю рассмотреть схему электролиза на цинковых электродах:

\[ZnSO4(aq) \rightarrow Zn^{2+}(aq) + SO4^{2-}(aq)\]
\[
\begin{align*}
\text{Катод:} & \quad Zn^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Zn(s) \\
\text{Анод:} & \quad 2H2O(l) \rightarrow O2(g) + 4H^+(aq) + 4e^-
\end{align*}
\]

Теперь перейдем к решению задачи.

Масса катода увеличилась на 0,25 г. Это означает, что масса металла, выделившегося на катоде, составила 0,25 г. В данном случае это цинк (Zn).

Амперметр показывает ток величиной 0,5 А, который протекал через раствор ZnSO4 (цинковую соль) в течение 30 минут.

Однако, для определения величины выхода по току, нам необходимо знать время, в которое произошел выделение металла на катоде. В задаче дано, что прошло 30 минут.

То есть, нам известно время (t) и сила тока (I), но не известна величина затраченного заряда (Q). Определим затраченный заряд по формуле:

\[Q = I \cdot t\]

Подставим известные значения в формулу:

\[Q = 0,5 \, \text{А} \cdot 30 \, \text{мин} = 15 \, \text{Кл} = 15 \, \text{Кг}\]

Так как цинк имеет заряд 2+ (Zn^{2+}), то для осаждения одного иона цинка Zn^{2+}, необходимо передать 2 электрона (2e^-).

Используя данную информацию, мы можем определить количество осажденного цинка:

\[n = \frac{Q}{F}\]

где F - постоянная Фарадея, равная 96485 Кл/моль.

\[
n = \frac{15 \, \text{Кг}}{2 \cdot 96485 \, \text{Кл/моль}} \approx 0,000155 \, \text{моль}
\]

Чтобы определить массу осажденного цинка, мы можем воспользоваться молярной массой цинка (M):

\[M = \frac{\text{масса}}{\text{количество вещества}}\]

Воспользуемся данными по молярной массе цинка (65,38 г/моль):

\[
\text{масса} = M \cdot \text{количество вещества} = 65,38 \, г/моль \cdot 0,000155 \, моль \approx 0,01012 \, г \approx 0,01 \, г
\]

Таким образом, величина выхода по току составляет примерно 0,01 г.

Важно отметить, что электролиз является электрохимическим процессом, в результате которого происходит перераспределение заряда и осаждение веществ на электродах.

Если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать. Я готов помочь!