Какова сила тока, если в течение 20 минут выделился водород массой 1 г в результате прохождении электрического тока

Evgeniy

67

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Фарадея. Согласно данному закону, количество вещества, осаждаемого или выделяемого на электродах при прохождении электрического тока, пропорционально заряду, прошедшему через электролит.

Начнем с данного. Масса водорода, выделившегося в результате прохождения электрического тока, составляет 1 г.

Теперь нам нужно найти заряд, прошедший через раствор соляной кислоты. Для этого мы воспользуемся формулой:

\[Q = m \cdot \frac{1}{z \cdot e}\]

Где:
Q - заряд (в кулонах),
m - масса вещества (в килограммах),
z - количество электронов, участвующих в реакции,
e - элементарный заряд (значение составляет 1,6 × 10^-19 Кл).

Заметим, что масса водорода является массой вещества в данной задаче, а заряд будет равен k — постоянной пропорциональности, указанной в задаче.

Подставляя наши значения в формулу, получим:

\[Q = 0.001 \, \text{кг} \cdot \frac{1}{2 \cdot 1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл/электрон}}} \approx 3.125 \times 10^{16} \, \text{Кл}\]

Теперь мы можем найти силу тока, используя формулу:

\[I = \frac{Q}{t}\]

Где:
I - сила тока (в амперах),
Q - заряд (в кулонах),
t - время (в секундах).

Мы знаем, что время составляет 20 минут, что равно 1200 секундам.

Подставляя значения, получим:

\[I = \frac{3.125 \times 10^{16} \, \text{Кл}}{1200 \, \text{с}} \approx 2.6 \times 10^{13} \, \text{А}\]

Таким образом, сила тока равна 2.6 × 10^13 А.