Яку кількість заліза було відокремлено на катоді електролізного басейну під час проходження заряду 800 Кл через басейн

Хорошо, чтобы найти количество железа, которое было отделено на катоде электролизной ячейки, нам нужно знать, сколько электролита FeCl3 было в бассейне и узнать, какой заряд был передан через этот раствор.

Для начала, давайте посмотрим на химическую реакцию электролиза FeCl3:

$$2FeCl3->2Fe+3Cl2\uparrow$$

Мы видим, что за каждые 2 молекулы FeCl3 мы получаем 2 молекулы железа Fe. Теперь мы можем приступить к решению задачи.

Дано:
Заряд, проходящий через бассейн, Q = 800 Кл

Шаг 1: Найдем число молекул FeCl3
Для этого нам понадобится знать молярную массу FeCl3. Молярная масса FeCl3 составляет около 162,2 г/моль.

Поскольку мы не знаем массы раствора FeCl3, мы не можем найти количество вещества напрямую. Однако мы можем использовать заряд и молярную массу вместе с формулой связи между зарядом, количеством вещества и электронным зарядом, чтобы найти количество молекул FeCl3.

Формула N = Q / F, где N - количество молекул, Q - заряд, проходящий через бассейн, F - Фарадеевская постоянная (около $9.65\times {10}^4$ Кл/моль).

Подставим значения и найдем количество молекул FeCl3:

$$N=\frac{800\times {10}^3}{9.65\times {10}^4}\approx 8.29\times {10}^3\text{ моль}$$

Шаг 2: Найдем количество молекул Fe
Теперь зная количество молекул FeCl3, мы можем найти количество молекул железа Fe в результате электролиза.

Согласно уравнению электролиза, 2 молекулы FeCl3 соответствуют 2 молекулам Fe.

Таким образом, количество молекул Fe равно количеству молекул FeCl3:

$$N_{Fe}=N\approx 8.29\times {10}^3\text{ моль}$$

Шаг 3: Найдем массу Fe
Наконец, нам нужно найти массу Fe, которая была отделена на катоде.

Молярная масса Fe составляет около 55,85 г/моль.

Масса Fe равна количеству молекул Fe, умноженному на молярную массу:

$$m=N_{Fe}\times \text{ молярная масса Fe}\approx 8.29\times {10}^3\times 55.85\approx 4.63\times {10}^5\text{ г}$$

Таким образом, масса железа, отделенного на катоде, составляет приблизительно $4.63\times {10}^5$ г.