Какое время потребуется, чтобы полностью истощить медный анод размером 100х50х2мм (объемом в кубе), если ток в ванне

Okean

25

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Фарадея, который гласит, что масса вещества, выделившегося или осажденного на электроде, пропорциональна заряду, прошедшему через электролит. Формула для расчета массы (\(m\)) вещества можно записать как:

\[m = M \cdot n \cdot F \cdot t\]

где \(M\) - молярная масса меди, \(n\) - количество молей меди, \(F\) - постоянная Фарадея, \(t\) - время.

Мы знаем, что масса равна объему (\(V\)) умноженному на плотность (\(\rho\)):

\[m = V \cdot \rho\]

Теперь мы можем приравнять два выражения:

\[V \cdot \rho = M \cdot n \cdot F \cdot t\]

Чтобы найти время, нам нужно сначала выразить количество молей меди, используя известные нам данные.

Масса медного анода будет равна:

\[m = V \cdot \rho\]
\[m = 100 \, мм \times 50 \, мм \times 2 \, мм \times \rho\]

Давайте возьмем плотность меди (\(\rho\)) равной 8,96 г/см\(^3\).

\[m = 100 \, мм \times 50 \, мм \times 2 \, мм \times 8,96 \, г/см^3\]

Произведя вычисления, мы получим значение массы.

Теперь, используя молярную массу меди (\(M\)), которая составляет около 63,55 г/моль, мы можем выразить количество молей меди (\(n\)):

\[n = \frac{m}{M}\]

Теперь мы можем подставить это значение в нашу исходную формулу:

\[V \cdot \rho = M \cdot \frac{m}{M} \cdot F \cdot t\]

Распределим и упростим:

\[V \cdot \rho = m \cdot F \cdot t\]
\[t = \frac{V \cdot \rho}{m \cdot F}\]

Теперь мы можем подставить известные значения и вычислить время:

\[t = \frac{100 \, мм \times 50 \, мм \times 2 \, мм \times 8,96 \, г/см^3}{m \cdot F}\]

Произведя вычисления, мы получим значение времени, требуемого для полного образования меди на аноде при заданном токе.