Какая сила тока протекала через электролит во время длительного электролиза, который длился 1,5 часа, если на катоде

Kobra

18

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать закон Фарадея для электролиза. Этот закон гласит, что количество вещества, произведенного или расходующегося при электролизе, пропорционально количеству электричества, протекшему через электролит. Формула для расчета количества вещества (m) можно записать следующим образом:

\[m = Q \cdot M \cdot z\]

где:
m - масса вещества, измеряемая в граммах,
Q - количество электричества, измеряемое в количестве электронов (количество заряда),
M - молярная масса вещества, измеряемая в граммах на моль,
z - число молекул или электронов, участвующих в реакции.

Для нашей задачи нам дана масса никеля (m) в катоде, а необходимо найти количество электричества (Q). Молярная масса никеля (M) равна 58,69 г/моль, а число зарядов (z) для никеля равно 2, так как 1 моль никеля соответствует 2 молям электронов в реакции.

Используя данную формулу, мы можем выразить количество электричества (Q):

\[Q = \frac{m}{M \cdot z}\]

Подставляя известные значения, получим:

\[Q = \frac{0,015 \, г}{58,69 \, г/моль \cdot 2} \approx 0,000255 \, моль\]

Теперь, чтобы найти силу тока (I), используем формулу связи силы тока со временем и количеством электричества:

\[Q = I \cdot t\]

где:
I - сила тока, измеряемая в амперах (А),
t - время, измеряемое в секундах (с).

Мы знаем, что время (t) составляет 1,5 часа, что эквивалентно 1,5 * 60 * 60 = 5400 секундам. Подставляя значения, получим:

\[0,000255 \, моль = I \cdot 5400 \, с\]

Разделив обе части уравнения на 5400 с, получаем:

\[I \approx \frac{0,000255 \, моль}{5400 \, с} \approx 4,7 \times 10^{-8} \, А\]

Таким образом, сила тока, протекшего через электролит во время длительного электролиза, составляет примерно \(4,7 \times 10^{-8}\) ампера.