1. Какое количество серебра выделилось при пропускании тока с силой 10 А через раствор нитрата серебра в течение

Игоревич

66

Задача 1:

Чтобы решить эту задачу, мы сначала должны использовать формулу для расчета количества полученного вещества при электрохимическом процессе. Эта формула выглядит следующим образом:

\(n = \frac{Q}{{F \cdot z}}\),

где \(n\) - количество полученного вещества (в молях),
\(Q\) - заряд (в количестве электричества),
\(F\) - постоянная Фарадея (96500 Кл/моль),
\(z\) - число электронов, необходимое для превращения одной молекулы вещества.

Для определения заряда (\(Q\)) мы можем использовать формулу:

\(Q = I \cdot t\),

где \(I\) - сила тока (в амперах),
\(t\) - время (в секундах).

Переведем время в секунды: 3 часа = 3 * 60 * 60 = 10800 секунд.

Теперь мы можем вычислить заряд:

\(Q = 10 \cdot 10800 = 108000\) Кл.

Подставим значения в формулу для вычисления количества полученного вещества:

\(n = \frac{{108000}}{{96500 \cdot 1}} = 1,119\) моль.

Так как валентность серебра равна 1, количество атомов серебра будет равно количеству молей (\(n\)) умноженному на число Авогадро (6,022 * 10^23 моль^-1):

\(N = n \cdot N_A = 1,119 \cdot 6,022 \cdot 10^{23} = 6,734 \cdot 10^{23}\) атомов серебра.

Теперь мы можем расчитать массу серебра:

\(m = N \cdot M\),

где \(m\) - масса серебра (в кг),
\(M\) - молярная масса серебра (108 * 10^-3 кг/моль).

Выполним вычисления:

\(m = 6,734 \cdot 10^{23} \cdot 108 \cdot 10^{-3} = 7,28112\) кг.

Таким образом, при пропускании тока с силой 10 А через раствор нитрата серебра в течение 3 часов выделится примерно 7,281 кг серебра.

Задача 2:

Мы можем использовать ту же формулу, что и в предыдущей задаче, чтобы найти количество хрома, выделяющегося на катоде.

Первым шагом, найдем заряд (\(Q\)), используя формулу:

\(Q = I \cdot t\).

Здесь сила тока (\(I\)) равна неизвестному количеству хрома (пусть это будет \(I_х\)), а время (\(t\)) равно 12 часам.

Переведем время в секунды: 12 часов = 12 * 60 * 60 = 43200 секунд.

Теперь мы можем вычислить заряд (\(Q\)):

\(Q = I_х \cdot 43200\).

Мы также знаем, что за 12 часов электролиза получилось 5 моль хрома. Подставив это значение в формулу, получим:

\(Q = 5 \cdot 96500\).

Таким образом, мы получаем уравнение: \(I_х \cdot 43200 = 5 \cdot 96500\).

Теперь нам нужно найти значение \(I_х\). Решим это уравнение:

\(I_х = \frac{{5 \cdot 96500}}{{43200}} = 11,18\) А.

Теперь мы можем использовать это значение, чтобы найти количество хрома, выделяющегося за сутки (24 часа).

Заряд за сутки (\(Q_{сутки}\)) вычисляется по формуле:

\(Q_{сутки} = I_х \cdot t_{сутки}\).

Переведем время в секунды: 24 часа = 24 * 60 * 60 = 86400 секунд.

Теперь мы можем вычислить заряд за сутки:

\(Q_{сутки} = 11,18 \cdot 86400\).

Таким образом, мы получаем:

\(Q_{сутки} = 964572\) Кл.

Используя формулу \(n = \frac{{Q_{сутки}}}{{F \cdot z}}\) и зная, что валентность хрома (\(z\)) равна 1, мы можем найти количество хрома, выделенного за сутки (\(n_{сутки}\)):

\(n_{сутки} = \frac{{964572}}{{96500 \cdot 1}} = 9,999\) моль.

Таким образом, будет выделено примерно 9,999 моль хрома за сутки.

Учитывая, что молярная масса хрома составляет 52 * 10^-3 кг/моль, можно найти массу хрома (\(m_{сутки}\)), используя формулу \(m_{сутки} = n_{сутки} \cdot M\):

\(m_{сутки} = 9,999 \cdot 52 \cdot 10^{-3} = 0,519948\) кг.

Таким образом, будет выделено примерно 0,52 кг хрома за сутки.

Вот такие решения и ответы на ваши задачи! Если у вас остались вопросы или есть что-то еще, с радостью помогу.