Які маси одновалентного срібла та тривалентного алюмінію були виділені на катодах під час послідовного з’єднання

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться законом Фарадея. Закон Фарадея устанавливает, что количество вещества, осажденного или растворенного при электролизе, прямо пропорционально количеству прошедшего заряда.
Используя данную информацию, можно рассчитать массу сребра и алюминия, осажденную на катодах.

Для начала определим количество заряда, протекшего через электролитические ванны. В данной задаче мы имеем последовательное соединение ванн, что означает, что общий заряд будет одинаковым для обоих элементов.

Электрический заряд можно рассчитать с помощью формулы:
\[Q = I \cdot t\]
где Q представляет собой заряд в кулонах, I - силу тока в амперах, t - время в секундах.

Теперь необходимо рассчитать количество вещества, которое можно получить из заданного количества заряда. Для этого нужно рассмотреть соотношение между зарядом и количеством вещества с помощью электрохимического эквивалента.

Электрохимический эквивалент (ед) - это масса вещества, соединенная с переданным зарядом в 1 кулоне.

Согласно закону Фарадея, количество вещества (n) связано с переданным зарядом (Q) и электрохимическим эквивалентом (ед) следующим образом:
\[n = \frac{Q}{ед}\]

Теперь мы можем рассчитать массу вещества, зная количество вещества и молярную массу элемента.

Для расчета массы сребра (m1) можно воспользоваться формулой:
\[m1 = n \cdot M\]
где m1 - масса сребра, n - количество вещества сребра, M - молярная масса сребра.

Аналогичным образом, для расчета массы алюминия (m2) можно использовать формулу:
\[m2 = n \cdot M\]
где m2 - масса алюминия, n - количество вещества алюминия, M - молярная масса алюминия.

Теперь, когда у нас есть все формулы, перейдем к расчетам.

Дано:
Молярная масса сребра (M1) = 108 г/моль
Молярная масса алюминия (M2) = 27 г/моль

По условию задачи, массы сребра и алюминия на катодах будут одинаковыми, поскольку заряд проходит последовательно через обе ванны.

Заряд (Q) = I \cdot t
Предположим, что значения силы тока (I) и времени (t) нам неизвестны. В этом случае, мы можем установить произвольные значения для удобства расчетов, например, I = 1 А и t = 1 сек.

Теперь можем рассчитать заряд (Q).
Q = 1 А * 1с = 1 Кл

Теперь рассчитаем количество вещества (n) для каждого элемента:
\[n_1 = \frac{Q}{ед_1}\]
\[n_2 = \frac{Q}{ед_2}\]

Электрохимический эквивалент сребра (ед1) исчисляется как отношение молярной массы сребра к заряду.
\[ед_1 = \frac{M1}{Q}\]

Электрохимический эквивалент алюминия (ед2) исчисляется аналогичным образом:
\[ед_2 = \frac{M2}{Q}\]

Теперь можем рассчитать количество вещества (n1 и n2):
\[n_1 = \frac{Q}{ед_1} = \frac{1}{\frac{M1}{Q}} = \frac{Q}{M1}\]
\[n_2 = \frac{Q}{ед_2} = \frac{1}{\frac{M2}{Q}} = \frac{Q}{M2}\]

Теперь, когда у нас есть количество вещества (n1 и n2), мы можем расчитать массу сребра (m1) и массу алюминия (m2):

\[m1 = n1 \cdot M1\]
\[m2 = n2 \cdot M2\]

Подставляем значения:

\[m1 = \frac{Q}{M1} \cdot M1 = Q\]
\[m2 = \frac{Q}{M2} \cdot M2 = Q\]

Таким образом, массы сребра и алюминия, выделенные на катодах, будут одинаковыми и равны заряду Q. Ответ: массы одновалентного сребра и тривалентного алюминия будут равны Q.

Помните, что эти расчеты предполагают идеальные условия и допущения, и результаты могут незначительно отличаться в реальных условиях.