По закону Фарадея, каким образом можно вычислить массу металла, который будет выделяться на электродах в результате электрохимического процесса, если он длится 3 часа 10 минут при силе тока 10А?

Химия 11 класс Электрохимия закон Фарадея масса металла электрохимический процесс сила тока 10А время 3 часа 10 минут Новый

Для того чтобы вычислить массу металла, который будет выделяться на электродах в результате электрохимического процесса, нам необходимо использовать закон Фарадея. Этот закон связывает количество вещества, выделяющегося на электродах, с количеством электричества, прошедшего через электролит.

Основные шаги решения задачи следующие:

1. Определение общего времени процесса: В задаче указано, что процесс длится 3 часа 10 минут. Сначала преобразуем это время в секунды:
• 3 часа = 3 * 60 минут = 180 минут
• Итого: 180 минут + 10 минут = 190 минут
• 190 минут * 60 секунд = 11400 секунд
2. Вычисление заряда: Чтобы найти общее количество электричества (заряд), воспользуемся формулой:
• Q = I * t,
• где Q – заряд в кулонах, I – сила тока в амперах, t – время в секундах.

Подставим известные значения:

• Q = 10 А * 11400 с = 114000 Кл.
3. Применение закона Фарадея: Закон Фарадея гласит, что количество вещества, выделившегося на электроде, можно вычислить по формуле:
• m = (Q * M) / (F * z),
• где m – масса выделившегося вещества, M – молярная масса металла, F – постоянная Фарадея (приблизительно 96500 Кл/моль), z – валентность металла.
4. Подставим известные значения: Теперь нам нужно знать молярную массу металла и его валентность. Предположим, что мы рассматриваем медь (Cu) с молярной массой 63.5 г/моль и валентностью z = 2. Подставим значения в формулу:
• m = (114000 Кл * 63.5 г/моль) / (96500 Кл/моль * 2).
5. Вычисление массы: Теперь проведем расчеты:
• m = (114000 * 63.5) / (96500 * 2) = 114000 * 63.5 / 193000.
• m ≈ 37.2 г.

Таким образом, масса меди, которая будет выделяться на электродах в результате данного электрохимического процесса, составляет примерно 37.2 грамма.