4. Вычислите массу меди, выделившейся на катоде в 1-ой ванне, в то же время, что и в 6-ой ванне, с использованием схемы
4. Вычислите массу меди, выделившейся на катоде в 1-ой ванне, в то же время, что и в 6-ой ванне, с использованием схемы цепи, состоящей из шести одинаковых электролитических ванн С с водным раствором CuCl2.
Золотой_Медведь 60
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится некоторое знание об электролизе и законе Фарадея.Закон Фарадея гласит, что количество вещества, выделившегося на электроде (катоде или аноде), прямо пропорционально количеству электричества, прошедшего через раствор.
В данной задаче нам нужно вычислить массу меди, выделившейся на катоде в 1-ой ванне и поставить это в соотношение с 6-ой ванной. Так как все ванны одинаковые, мы можем сделать предположение, что количество электричества, прошедшего через каждую ванну, одинаково.
Для начала, нам необходимо знать стандартный электродный потенциал реакции восстановления ионов меди (Cu^2+) на катоде в водном растворе CuCl2. Стандартный электродный потенциал (E°) этой реакции составляет -0.34 В.
Теперь, когда у нас есть электродный потенциал и катод в каждой ванне одинаковый, мы можем перейти к расчетам с использованием известной формулы:
Q = n * F
где Q - количество электричества (в кулоне),
n - количество вещества (в молях),
F - постоянная Фарадея (F = 96 500 Кл/моль).
Мы хотим вычислить массу меди, поэтому нам нужно знать молярную массу меди (Cu), которая составляет около 63.55 г/моль.
Теперь мы можем извлечь массу меди (m) из уравнения:
m = n * M
где m - масса (в граммах),
n - количество вещества (в молях),
M - молярная масса (в граммах/моль).
Теперь давайте перейдем к конкретным шагам решения задачи:
1. Определите количество электричества, прошедшего через цепь. Для этого мы можем использовать закон Фарадея:
Q = n * F
Количество электричества (Q) равно произведению количества электролитических ванн (6) на постоянную Фарадея (96 500 Кл/моль):
Q = 6 * 96 500 = 579 000 Кл.
2. Определите количество вещества меди, выделившегося на катоде в 6-ой ванне. Мы знаем, что электродный потенциал (E°) для этой реакции равен -0.34 В. Для расчета используем формулу:
Q = n * F
579 000 Кл = n * 96 500 Кл/моль
n = 579 000 Кл / 96 500 Кл/моль ≈ 5.999 моль.
3. Теперь мы можем вычислить массу меди. Используем формулу:
m = n * M
m ≈ 5.999 моль * 63.55 г/моль ≈ 381.225 г.
Таким образом, масса меди, выделившейся на катоде в 1-ой ванне в то же время, что и в 6-ой ванне, составляет примерно 381.225 г.