За 5,0 мин электролиза водного раствора нитрата серебра на катоде выделилось 50мг серебра. При этом амперметр, включённый в цепь, показал 0,150А. Верно ли показание прибора?
от

1 Ответ

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.
от