Яка кількість речовини відкладеться на катоді, якщо заряд пройде через розчин солі одновалентного металу?

Щоб визначити кількість речовини, що відкладеться на катоді, потрібно врахувати кількість електричного заряду, що пройшов через розчин. Для початку, нам потрібно знати формулу електролізу, що вказує, як стосуються між собою заряд, кількість електронів та кількість речовини. Формула цієї залежності виглядає так:

\[Q = n \cdot F,\]

де \(Q\) - заряд, який декомпонується, \(n\) - кількість молекул або іонів, що декомпонуються, а \(F\) - фарадей, постійна Фарадея, яка дорівнює 9,6487 * 10^4 Кл/моль.

В нашому випадку, так як ми маємо розчин солі одновалентного металу (метал зарядом 1+), ми знаємо, що за кожній молекулі або іоні поміщається 1 елементарний заряд, тобто 1 елекрон. Тому можемо записати наступну рівність:

\[Q = n \cdot (1 \cdot e),\]

де \(e\) - елементарний заряд, рівний 1,602 * 10^(-19) Кл.

Тепер, щоб визначити кількість речовини, яка відкладеться на катоді, нам потрібно знати кількість електронів, які пройшли через розчин, і відповідно, кількість молекул або іонів, які декомпонувалися. Аби обчислити кількість електронів, ми можемо використати формулу, яка виражає залежність між заданим зарядом і елементарним зарядом:

\[Q = N \cdot e,\]

де \(N\) - кількість електронів.

Тепер, враховуючи, що наше завдання полягає у визначенні кількості речовини на катоді, ми можемо обчислити кількість молекул або іонів, використовуючи наступну формулу, яка виражає залежність між електронами та молекулами (або іонами):

\[N = n \cdot N_A,\]

де \(N_A\) - число Авогадро, рівне 6,022 * 10^(23) моль^(-1).

Тепер, коли у нас є дані, і ми знаємо, які формули використовувати, давайте обчислимо кількість речовини, що відкладеться на катоді. Нехай \(Q\) - заданий заряд, \(e\) - елементарний заряд, \(N\) - кількість електронів, і \(N_A\) - число Авогадро. Тоді ми можемо записати:

\[Q = N \cdot e\]
\[N = n \cdot N_A\]

Замінивши \(N\) у першій формулі, отримаємо:

\[Q = (n \cdot N_A) \cdot e\]

Тепер, розв"яжемо це рівняння для \(n\):

\[n = \frac{Q}{N_A \cdot e}\]

Отже, ми отримали вираз для визначення кількості речовини, яка відкладеться на катоді:

\[n = \frac{Q}{N_A \cdot e}\]

Тепер, коли у нас є формула, щоби обчислити кількість речовини, необхідно знати значення заряду \(Q\), і тоді ми зможемо розрахувати кількість речовини, що відкладеться на катоді.