Дано:
Время электролиза t = 5,0 мин = 300 с
Масса выделенного серебра m = 50 мг = 0,050 г
Ток в цепи I = 0,150 А
Найти:
Показание амперметра верно или нет.
Решение:
Мы знаем, что масса металла, выделившегося при электролизе, пропорциональна сило тока и времени электролиза. Можно использовать закон Фарадея для расчета количества вещества, которое осаждается на электроде. По закону Фарадея, количество вещества (в молях) связано с переданным зарядом по формуле Q = nF, где Q - заряд, n - количество молей вещества, F - постоянная Фарадея. Также известно, что масса вещества связана с количеством вещества и его молярной массой по формуле m = nM, где m - масса, M - молярная масса вещества.
Используя эти формулы, мы можем найти количество вещества, которое должно было осадиться на катоде при заданном токе и времени электролиза. Затем сравним это значение с фактической массой осевшего серебра.
Сначала найдем количество заряда, прошедшего через цепь:
Q = I * t
Q = 0,150 А * 300 с
Q = 45 Кл
Теперь рассчитаем количество молей серебра, которое должно было осадиться:
n = Q / F
n = 45 Кл / 96485 Кл/моль
n ≈ 0,00047 моль
Наконец, рассчитаем фактическую массу серебра, осевшего на катоде:
m = nM
m ≈ 0,00047 моль * 107.87 г/моль
m ≈ 0,050 г
Фактическая масса (0,050 г) соответствует измеренной массе, следовательно, показания амперметра верны.
Ответ:
Показание амперметра верно, так как рассчитанная масса серебра совпадает с измеренной массой.