а) Дано: время (t) = 30 мин = 30 * 60 сек = 1800 с, сила тока (I) = 1.5 А.
Найти: заряд прошедший через электролитическую ванну за указанное время.
Решение:
Заряд (Q), протекший через электролитическую ванну, определяется по формуле Q = It, где Q - заряд, I - сила тока, t - время.
Q = 1.5 А * 1800 с = 2700 Кл.
Ответ: заряд, протекший через электролитическую ванну за указанное время, равен 2700 Кл.
б) Найдем электрохимический эквивалент меди (E).
Электрохимический эквивалент связан с валентностью элемента и количеством вещества по закону Фарадея: E = M / nF, где M - молярная масса элемента, n - его валентность, F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
Молярная масса меди (M) = 63.5 г/моль.
Валентность меди (n) = 2.
E = 63.5 г/моль / (2 * 96485 Кл/моль) = 3.29 * 10^-4 Кл/г.
Ответ: электрохимический эквивалент меди равен 3.29 * 10^-4 Кл/г.
в) Найдем толщину образовавшегося слоя меди.
Толщина слоя меди (d) может быть найдена по закону Фарадея: d = Q / (En), где Q - заряд, E - электрохимический эквивалент, n - количество вещества.
Масса меди (m) = плотность * объем.
Объем (V) = площадь * толщина = 2 см * 10 см * d = 20d см^3.
Масса меди (m) = плотность * 20d.
Количество вещества (n) = m / M = (плотность * 20d) / 63.5.
Теперь можем найти толщину слоя меди:
d = Q / (E * (20d * плотность) / 63.5)
d = 2700 Кл / (3.29 * 10^-4 Кл/г * (20d * плотность) / 63.5)
Решив уравнение, получим:
d ≈ 0.0063 см.
Ответ: толщина образовавшегося слоя меди равна приблизительно 0.0063 см.