В результате прохождения электрического тока в течение 30 мин через раствор медного купороса с двух сторон прямоугольной металлической пластинки размером 2 х 10 см образовался слой меди. Сила тока равна 1,5 А, валентность меди равна 2.
а)  Какой заряд прошёл через электролитическую ванну за указанное время?
б)  Чему равен электрохимический эквивалент меди?
в)  Чему равна толщина образовавшегося слоя меди?
от

1 Ответ

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.
от