Какая будет масса вещества, образующегося в растворе FeSO4 после проведения электролиза в течение 5 часов при силе тока
Какая будет масса вещества, образующегося в растворе FeSO4 после проведения электролиза в течение 5 часов при силе тока 50 A (η=80%)? Масса данного вещества должна быть выражена с точностью до десятых грамма.
Загадочный_Эльф_9580 4
Хорошо, давайте решим данную задачу шаг за шагом.1. Сначала нам нужно вычислить количество электричества, переданного через раствор FeSO4. Для этого мы будем использовать формулу \(Q = I \cdot t\), где \(Q\) - количество электричества, \(I\) - сила тока и \(t\) - время в часах.
В нашем случае сила тока \(I = 50\) A, а время \(t = 5\) часов, поэтому количество электричества будет \(Q = 50 \cdot 5 = 250\) Кл (коломб), где 1 Кл равен 1 А * 1 час.
2. Далее нам нужно вычислить количество вещества, которое образуется при проведении электролиза. Для этого мы воспользуемся законом Фарадея, который гласит, что количество вещества, образующегося при электролизе, прямо пропорционально переданному заряду.
Формула для вычисления количества вещества выглядит так: \(m = \frac{Q}{n \cdot F}\), где \(m\) - масса вещества, \(Q\) - количество электричества, \(n\) - количество электронов, необходимых для образования одной молекулы вещества, и \(F\) - постоянная Фарадея.
В нашем случае раствор FeSO4, поэтому \(n = 2\) (так как для образования FeSO4 необходимо 2 электрона) и \(F = 96500\) Кл/моль (значение постоянной Фарадея).
Подставляем известные значения в формулу: \(m = \frac{250}{2 \cdot 96500}\).
3. Теперь давайте рассчитаем значение массы вещества.
\(m = \frac{250}{2 \cdot 96500} \approx 0.0013\) моль.
4. Чтобы рассчитать массу в граммах, нужно умножить количество молей на молярную массу вещества. Молярная масса FeSO4 равна \(151.9\) г/моль, поэтому \(m = 0.0013 \cdot 151.9 \approx 0.197\) г.
Таким образом, масса вещества, образующегося в растворе FeSO4 после проведения электролиза в течение 5 часов при силе тока 50 A (η=80%), составляет примерно 0.2 грамма с точностью до десятых.