Сколько времени займет процесс выделения всего меди из 40 мл раствора CuSO4 концентрацией 0,2 моль/л при токе 1,93

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу, связывающую количество вещества, электрический ток и время:

\[Q = I \cdot t\]

где \(Q\) - количество заряда, \(I\) - электрический ток и \(t\) - время.

В данной задаче нас интересует время, так что мы можем переписать формулу следующим образом:

\[t = \frac{Q}{I}\]

Нам известно, что в растворе CuSO4 концентрацией 0,2 моль/л есть 40 мл раствора (0,04 л). Чтобы вычислить количество заряда, необходимо найти количество вещества меди (Cu), которое можно выделить из данного объема раствора.

Для этого мы используем формулу, связывающую количество вещества, концентрацию и объем:

\[n = C \cdot V\]

где \(n\) - количество вещества, \(C\) - концентрация и \(V\) - объем.

Так как из раствора CuSO4 выделяется медь (Cu), мы знаем, что молярное отношение между Cu и CuSO4 равно 1:1. То есть количество меди будет таким же, как и количество CuSO4 в растворе.

Теперь мы можем вычислить количество вещества Cu:

\[n = C \cdot V = 0,2 \, \text{моль/л} \cdot 0,04 \, \text{л} = 0,008 \, \text{моль}\]

Далее, чтобы вычислить количество заряда, мы используем формулу:

\[Q = n \cdot F\]

где \(Q\) - количество заряда, \(n\) - количество вещества и \(F\) - фарадейская постоянная, равная \(9,648 \times 10^4 \, \text{Кл/моль}\).

Подставляя известные значения, можно вычислить количество заряда:

\[Q = 0,008 \, \text{моль} \cdot 9,648 \times 10^4 \, \text{Кл/моль} = 771,84 \, \text{Кл}\]

Наконец, подставляя значение электрического тока \(I = 1,93 \, \text{A}\) и полученное значение заряда \(Q = 771,84 \, \text{Кл}\) в формулу \(t = \frac{Q}{I}\), мы можем вычислить время:

\[t = \frac{771,84 \, \text{Кл}}{1,93 \, \text{A}} \approx 399,9 \, \text{с}\]

Таким образом, процесс выделения всего меди из 40 мл раствора CuSO4 концентрацией 0,2 моль/л при токе 1,93 А займет около 399,9 секунды.