Какое время необходимо для прохождения электрического тока через электролит, если масса никеля, который осел на электроде, равна 0,3 мг, а сила тока составляет 1 А? Укажите ответ в секундах.

Физика 11 класс Электролиз время прохождения тока электрический ток электролит масса никеля Сила тока расчет времени физика 11 класс Новый

Чтобы рассчитать время, необходимое для прохождения электрического тока через электролит, нужно использовать закон Фарадея. Этот закон связывает массу вещества, осевшего на электроде, с электрическим зарядом, прошедшим через электролит.

Формула закона Фарадея выглядит следующим образом:

m = (Q * M) / (F * z)

где:

• m - масса вещества, осевшего на электроде (в граммах);
• Q - электрический заряд (в кулонах);
• M - молярная масса вещества (в г/моль);
• F - постоянная Фарадея (приблизительно 96485 Кл/моль);
• z - валентность иона (для никеля z = 2).

Сначала преобразуем массу никеля из миллиграммов в граммы:

0,3 мг = 0,0003 г.

Теперь нам нужно знать молярную массу никеля. Она составляет примерно 58,7 г/моль.

Теперь подставим известные значения в формулу. Сначала найдем заряд Q:

Q = I * t,

где I - сила тока (в амперах), t - время (в секундах).

Подставим это значение в формулу закона Фарадея:

0,0003 = (I * t * M) / (F * z).

Теперь подставим известные значения:

• I = 1 А;
• M = 58,7 г/моль;
• F = 96485 Кл/моль;
• z = 2.

Теперь у нас есть уравнение:

0,0003 = (1 * t * 58,7) / (96485 * 2).

Решим это уравнение относительно t:

1. Сначала умножим обе стороны на (96485 * 2):
2. 0,0003 * (96485 * 2) = 1 * t * 58,7;
3. 0,0003 * 192970 = t * 58,7;
4. t = (0,0003 * 192970) / 58,7;

Теперь вычислим:

t = 0,0563 / 58,7 ≈ 0,00096 с.

Таким образом, время, необходимое для прохождения электрического тока через электролит, составляет примерно 0,00096 секунд.