Який був при електролізі, занурений в розчин хлориду заліза(FeCL3), збільшився з 48г до 51г. Довжина електролізу, якщо сила струму залишалася постійною?
Lunnyy_Homyak
Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон Фарадея для электролиза. Закон Фарадея утверждает, что количество вещества, которое осаждается или электролизируется на электроде, пропорционально количеству переданных зарядов.
Первым шагом нам нужно рассчитать изменившееся количество вещества, осажденного на электроде в процессе электролиза. Мы можем найти это, используя изменение массы вещества и его молярную массу.
Молярная масса хлорида железа (FeCl3) составляет 162.2 г/моль. Разница в массе составляет 51 г минус 48 г, что равно 3 г.
Чтобы найти количество вещества \( n \), мы можем использовать формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где \( m \) - масса, \( M \) - молярная масса.
\[ n = \frac{3\,г}{162.2\,г/моль} \approx 0.0185\,моль \]
Поскольку в процессе электролиза происходит передача электрического заряда, то мы можем использовать связь между количеством зарядов \( Q \), силой тока \( I \) и временем \( t \) с помощью формулы:
\[ Q = I \cdot t \]
Поскольку сила тока остается постоянной, это означает, что количество зарядов, проходящих через электроды, также остается неизменным.
Таким образом, мы можем записать уравнение:
\[ Q_1 = Q_2 \]
где \( Q_1 \) - количество зарядов, соответствующее начальному состоянию электролиза, а \( Q_2 \) - количество зарядов, соответствующее конечному состоянию электролиза.
Используя известные формулы связи между зарядом и количеством вещества, а также силой тока и временем, мы можем записать:
\[ Q_1 = n_1 \cdot |e| \]
\[ Q_2 = n_2 \cdot |e| \]
где \( n_1 \) - количество вещества до электролиза, \( n_2 \) - количество вещества после электролиза, а \( |e| \) - абсолютная величина заряда электрона.
Так как абсолютная величина заряда электрона равна \( 1.602 \times 10^{-19} \) Кл, мы можем записать:
\[ n_1 \cdot |e| = n_2 \cdot |e| \]
\[ n_1 = n_2 \]
Теперь мы можем записать связь между массой и количеством вещества для каждого состояния:
\[ n_1 = \frac{m_1}{M} \]
\[ n_2 = \frac{m_2}{M} \]
где \( m_1 \) - начальная масса, \( m_2 \) - конечная масса.
Подставляем значения и получаем:
\[ \frac{m_1}{M} = \frac{m_2}{M} \]
\[ m_1 = m_2 \]
Таким образом, вес электрода в процессе электролиза остается неизменным.
Длина электролиза не влияет на изменение массы вещества при электролизе, поэтому ответом на задачу будет: "Длина электролиза никак не меняется, она остается неизвестной".
Первым шагом нам нужно рассчитать изменившееся количество вещества, осажденного на электроде в процессе электролиза. Мы можем найти это, используя изменение массы вещества и его молярную массу.
Молярная масса хлорида железа (FeCl3) составляет 162.2 г/моль. Разница в массе составляет 51 г минус 48 г, что равно 3 г.
Чтобы найти количество вещества \( n \), мы можем использовать формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где \( m \) - масса, \( M \) - молярная масса.
\[ n = \frac{3\,г}{162.2\,г/моль} \approx 0.0185\,моль \]
Поскольку в процессе электролиза происходит передача электрического заряда, то мы можем использовать связь между количеством зарядов \( Q \), силой тока \( I \) и временем \( t \) с помощью формулы:
\[ Q = I \cdot t \]
Поскольку сила тока остается постоянной, это означает, что количество зарядов, проходящих через электроды, также остается неизменным.
Таким образом, мы можем записать уравнение:
\[ Q_1 = Q_2 \]
где \( Q_1 \) - количество зарядов, соответствующее начальному состоянию электролиза, а \( Q_2 \) - количество зарядов, соответствующее конечному состоянию электролиза.
Используя известные формулы связи между зарядом и количеством вещества, а также силой тока и временем, мы можем записать:
\[ Q_1 = n_1 \cdot |e| \]
\[ Q_2 = n_2 \cdot |e| \]
где \( n_1 \) - количество вещества до электролиза, \( n_2 \) - количество вещества после электролиза, а \( |e| \) - абсолютная величина заряда электрона.
Так как абсолютная величина заряда электрона равна \( 1.602 \times 10^{-19} \) Кл, мы можем записать:
\[ n_1 \cdot |e| = n_2 \cdot |e| \]
\[ n_1 = n_2 \]
Теперь мы можем записать связь между массой и количеством вещества для каждого состояния:
\[ n_1 = \frac{m_1}{M} \]
\[ n_2 = \frac{m_2}{M} \]
где \( m_1 \) - начальная масса, \( m_2 \) - конечная масса.
Подставляем значения и получаем:
\[ \frac{m_1}{M} = \frac{m_2}{M} \]
\[ m_1 = m_2 \]
Таким образом, вес электрода в процессе электролиза остается неизменным.
Длина электролиза не влияет на изменение массы вещества при электролизе, поэтому ответом на задачу будет: "Длина электролиза никак не меняется, она остается неизвестной".
Знаешь ответ?