Сколько времени потребуется для растворения медного анода массой 33 г в водном растворе медного купороса

Для решения данной задачи нам понадобится знание закона Фарадея, который утверждает, что масса растворившегося вещества при электролизе пропорциональна количеству переданного через растворитель электричества.

Для начала, найдем заряд, прошедший через цепь за определенное время. Формула для этого:

\[Q = I \cdot t,\]

где Q - заряд, I - сила тока, t - время.

Исходя из условия задачи, сила тока равна 2 А, поэтому:

\[Q = 2 \cdot t.\]

Затем определим количество вещества, используя уравнение:

\[n = \frac{m}{M},\]

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

В данной задаче нам дана масса медного анода (33 г) и эквивалент меди (0,33х10^-6 кг/кл), поэтому можно найти количество вещества:

\[n = \frac{33}{0,33 \cdot 10^{-6}}.\]

И, наконец, воспользуемся соотношением:

\[Q = n \cdot F,\]

где Q - заряд, n - количество вещества, F - фараоническая постоянная (96 485 Кл/моль).

Так как мы знаем заряд (по формуле Q = I \cdot t) и количество вещества, можно выразить время:

\[t = \frac{n \cdot F}{I}.\]

Подставим значения:

\[t = \frac{\frac{33}{0,33 \cdot 10^{-6}} \cdot 96 485}{2}.\]

Теперь произведем расчет:

Так как даны значения в кг, преобразуем их в г:

\[t = \frac{\frac{33 \cdot 10^3}{0,33 \cdot 10^{-6}} \cdot 96 485}{2}.\]

Упростим:

\[t = \frac{330 \cdot 96 485}{2}.\]

Далее выполним расчет:

\[t = \frac{31 957 050}{2}.\]

Итак, получаем:

\[t = 15 978 525 \text{ Кл}.\]

Округлим полученное значение:

\[t \approx 15 978 530 \text{ сек}.\]

Таким образом, для растворения медного анода массой 33 г в водном растворе медного купороса при электролизе с силой тока 2 А потребуется примерно 15 978 530 секунд (или около 4 438 часов или около 185 дней).