С какой силой нужно пропускать ток через раствор нитрата меди(II), чтобы получить 200 г чистого металла за 15 часов?

Для решения задачи нам потребуется знание основ электролиза и закона Фарадея. Закон Фарадея устанавливает прямую зависимость между количеством произведенного вещества в результате электролиза и количеством электричества, пропущенного через электролит.

Исходя из задачи, нам известно, что за 15 часов необходимо получить 200 г чистого металла, и это будет результатом проведения электролиза раствора нитрата меди(II). Вопрос заключается в том, с какой силой нужно пропускать ток через раствор, чтобы достичь этого результата.

Решим задачу пошагово:

1. Найдем молярную массу нитрата меди(II). По таблице химических элементов можно узнать, что молярная масса меди равна примерно 63.546 г/моль, а молярная масса нитрата равна около 63.546 г/моль + 2 * 14.007 г/моль + 6 * 16.00 г/моль = примерно 137.327 г/моль.

2. Теперь найдем количество вещества нитрата меди(II), которое необходимо произвести, чтобы получить 200 г чистого металла. Для этого разделим массу вещества на его молярную массу:
количество вещества = масса / молярная масса = 200 г / 137.327 г/моль

3. Зная количество вещества, выраженное в молях, можно использовать уравнение реакции электролиза нитрата меди(II) для определения количества электричества, необходимого для получения этого количества вещества.

Уравнение реакции электролиза нитрата меди(II):
Cu(NO3)2(aq) -> Cu(s) + 2NO3-(aq)

Из уравнения видно, что для получения одной моль меди необходимо пропустить 2 моля электричества.

4. Получим количество электричества, используя соотношение между количеством вещества и количеством электричества:
количество электричества = количество вещества * 2 моль/моль

5. Теперь нам известно количество электричества, которое необходимо пропустить через раствор, чтобы получить заданное количество металла. Остается найти силу тока, используя известную формулу:
сила тока = количество электричества / время

Вставим значения в формулу: