Яка маса міді осідає на катоді протягом 40 хвилин відповідно до сили струму 4 А, якщо електрохімічний еквівалент міді

Для решения этой задачи, нам понадобятся две формулы. Первая формула связывает массу вещества, осажденную на электроде, с временем и силой тока. Она выглядит следующим образом:

\[m = It\]

где:
\(m\) - масса вещества (меди) в килограммах,
\(I\) - сила тока в амперах,
\(t\) - время в секундах.

В данной задаче сила тока \(I\) равна 4 А, а время \(t\) составляет 40 минут, что равно 2400 секундам. Подставим эти значения в формулу:

\[m = 4 \cdot 2400\]

\[m = 9600\]

Таким образом, масса меди, осажденной на катоде за 40 минут, составляет 9600 грамм, или 9,6 килограмма.

Однако, нам дан еще электрохимический эквивалент меди (\(0,33 \cdot 10^{-6}\) кг/Кл). Вторая формула позволяет выразить массу вещества через заряд и электрохимический эквивалент:

\[m = z \cdot Q\]

где:
\(m\) - масса вещества (меди) в килограммах,
\(z\) - электрохимический эквивалент меди в килограммах на Кулон,
\(Q\) - заряд в Кулонах.

Для нахождения массы меди, зная заряд и электрохимический эквивалент, мы можем использовать эту формулу.

Заряд \(Q\) выражается через силу тока \(I\) и время \(t\):

\[Q = I \cdot t\]

\[Q = 4 \cdot 2400\]

\[Q = 9600\]

Теперь, подставив данное значение заряда и значение электрохимического эквивалента \(0,33 \cdot 10^{-6}\) кг/Кл во вторую формулу, мы найдем массу меди:

\[m = 0,33 \cdot 10^{-6} \cdot 9600\]

После простых вычислений получаем:

\[m = 0,3168 \cdot 10^{-2}\]

\[m = 0,003168\]

Таким образом, масса меди, осажденной на катоде за 40 минут с силой тока 4 А, составляет 0,003168 кг или 3,168 г.