Яка кількість теплоти виділилась під час електролізу розчину сульфатної кислоти за 4000 с, якщо звідси виділена маса водню складає 0,3 г і опір електроліту - 0,4 Ом? Значення електрохімічного еквіваленту водню - 10-8 кг/Кл. Відповідь надайте у кілоджоулях.
Yabloko
Для решения данной задачи воспользуемся формулой связи между выделившейся теплотой и выделившимся количеством вещества во время электролиза.
Шаг 1: Найдем количество вещества водорода, выделившегося при электролизе раствора серной кислоты. Для этого воспользуемся формулой связи между массой, количеством вещества и молекулярной массой:
\[n = \frac{m}{M},\]
где n - количество вещества, m - масса, M - молекулярная масса.
Молярная масса водорода (H₂) составляет около 2 г/моль, поэтому:
\[n = \frac{0,3 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 0,15 \, \text{моль}.\]
Шаг 2: Теперь мы можем использовать уравнение связи между количеством выделенного вещества и энергией:
\[Q = n \cdot E,\]
где Q - выделившаяся теплота, n - количество вещества в моль, E - электрохимический эквивалент.
Для нахождения электрохимического эквивалента водорода (E) нам дано его значение: \(E = 10^{-8} \, \text{кг/Кл}\).
Теперь найдем выделившуюся теплоту:
\[Q = 0,15 \, \text{моль} \cdot 10^{-8} \, \text{кг/Кл} = 1,5 \cdot 10^{-9} \, \text{кг} = 1,5 \cdot 10^{-9} \, \text{Дж}.\]
Шаг 3: Переведем полученное значение в килоджоули, разделив его на 1000:
\[Q_{\text{кДж}} = \frac{1,5 \cdot 10^{-9} \, \text{Дж}}{1000} = 1,5 \cdot 10^{-12} \, \text{кДж}.\]
Таким образом, количество выделившейся теплоты при электролизе раствора серной кислоты в течение 4000 с составляет 1,5 ⋅ 10^(-12) кДж.
Шаг 1: Найдем количество вещества водорода, выделившегося при электролизе раствора серной кислоты. Для этого воспользуемся формулой связи между массой, количеством вещества и молекулярной массой:
\[n = \frac{m}{M},\]
где n - количество вещества, m - масса, M - молекулярная масса.
Молярная масса водорода (H₂) составляет около 2 г/моль, поэтому:
\[n = \frac{0,3 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 0,15 \, \text{моль}.\]
Шаг 2: Теперь мы можем использовать уравнение связи между количеством выделенного вещества и энергией:
\[Q = n \cdot E,\]
где Q - выделившаяся теплота, n - количество вещества в моль, E - электрохимический эквивалент.
Для нахождения электрохимического эквивалента водорода (E) нам дано его значение: \(E = 10^{-8} \, \text{кг/Кл}\).
Теперь найдем выделившуюся теплоту:
\[Q = 0,15 \, \text{моль} \cdot 10^{-8} \, \text{кг/Кл} = 1,5 \cdot 10^{-9} \, \text{кг} = 1,5 \cdot 10^{-9} \, \text{Дж}.\]
Шаг 3: Переведем полученное значение в килоджоули, разделив его на 1000:
\[Q_{\text{кДж}} = \frac{1,5 \cdot 10^{-9} \, \text{Дж}}{1000} = 1,5 \cdot 10^{-12} \, \text{кДж}.\]
Таким образом, количество выделившейся теплоты при электролизе раствора серной кислоты в течение 4000 с составляет 1,5 ⋅ 10^(-12) кДж.
Знаешь ответ?