Сколько атомов металла было осаждено на катоде через 10-минутное протекание тока силой 1 А через электролитическую ванну, учитывая, что металл восстановился в двухвалентное состояние? Каково это значение в киломолях?
Skrytyy_Tigr
Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение электролиза и знать химическую формулу металла.
Уравнение электролиза выглядит следующим образом:
\[\Delta n = \frac{Q}{F}\]
где:
\(\Delta n\) - изменение количества вещества (число осажденных атомов),
\(Q\) - заряд,
\(F\) - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль).
Из условия задачи мы знаем, что ток равен 1 A, а время равно 10 минут. Для удобства расчетов, переведем время в секунды: \(10 \times 60 = 600\) секунд.
Теперь мы можем найти заряд, умножив ток на время:
\(Q = 1 \, \text{А} \times 600 \, \text{с} = 600 \, \text{Кл}\)
Следующим шагом является нахождение числа осажденных атомов. Мы знаем, что металл восстановился в двухвалентное состояние. Это означает, что на один моль осажденного металла приходится 2 Фарадеевских заряда. Таким образом, мы можем использовать соотношение:
\(\Delta n = \frac{Q}{2F}\)
\(\Delta n = \frac{600 \, \text{Кл}}{2 \times 96,485 \, \text{Кл/моль}}\)
\(\Delta n \approx 3,109 \, \text{моль}\)
Наконец, чтобы найти количество осажденных атомов металла в киломолях, мы делим количество молей на 1000:
\(\Delta n_{\text{киломоля}} = \frac{3,109 \, \text{моль}}{1000}\)
\(\Delta n_{\text{киломоля}} \approx 0,003109 \, \text{киломоль}\)
Таким образом, на катоде было осаждено приблизительно 0,003109 киломоля атомов металла.
Уравнение электролиза выглядит следующим образом:
\[\Delta n = \frac{Q}{F}\]
где:
\(\Delta n\) - изменение количества вещества (число осажденных атомов),
\(Q\) - заряд,
\(F\) - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль).
Из условия задачи мы знаем, что ток равен 1 A, а время равно 10 минут. Для удобства расчетов, переведем время в секунды: \(10 \times 60 = 600\) секунд.
Теперь мы можем найти заряд, умножив ток на время:
\(Q = 1 \, \text{А} \times 600 \, \text{с} = 600 \, \text{Кл}\)
Следующим шагом является нахождение числа осажденных атомов. Мы знаем, что металл восстановился в двухвалентное состояние. Это означает, что на один моль осажденного металла приходится 2 Фарадеевских заряда. Таким образом, мы можем использовать соотношение:
\(\Delta n = \frac{Q}{2F}\)
\(\Delta n = \frac{600 \, \text{Кл}}{2 \times 96,485 \, \text{Кл/моль}}\)
\(\Delta n \approx 3,109 \, \text{моль}\)
Наконец, чтобы найти количество осажденных атомов металла в киломолях, мы делим количество молей на 1000:
\(\Delta n_{\text{киломоля}} = \frac{3,109 \, \text{моль}}{1000}\)
\(\Delta n_{\text{киломоля}} \approx 0,003109 \, \text{киломоль}\)
Таким образом, на катоде было осаждено приблизительно 0,003109 киломоля атомов металла.
Знаешь ответ?