Какой заряд протекал через электролитическую ванну, если в результате электролиза из водного раствора хлорида железа

Единорог

7

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знать несколько фундаментальных понятий электролиза и стехиометрии.

Электролиз – это процесс, в результате которого с помощью электрического тока происходят химические превращения. В данной задаче мы имеем дело с электролизом водного раствора хлорида железа, поэтому будем использовать принципы электролиза водных растворов.

Сначала определим балансовое уравнение реакции электролиза:

\[\text{2FeCl}_3 + 6H_2O \rightarrow 2Fe(OH)_3 + 6HCl}\]

Из этого уравнения видно, что за каждые 2 молекулы хлорида железа, которые претерпевают электролиз, образуется 2 молекулы гидроксида железа (III) и выделяется 6 молекул соляной кислоты.

Мы знаем, что выделилось 560 мг железа. Чтобы найти заряд, протекший через электролитическую ванну, нам нужно использовать мольную массу железа и затем применить закон Фарадея.

Молярная масса железа (Fe) равна 55,845 г/моль. Длительность протекания электрического тока (t) указана отдельно в задаче.

Согласно закону Фарадея, заряд (q), протекший через электролитическую ванну, равен произведению молярной массы вещества (M), выделенного при электролизе, на время действия электрического тока (t), деленное на заряд электрона (e):

\[q = \frac{{M \times t}}{{e}}\]

Заряд электрона (e) равен \(1,6 \times 10^{-19}\) Кл.

Теперь подставим известные значения в формулу и найдем значение заряда (q):

\[q = \frac{{560 \times 10^{-3} \times t}}{{2 \times 55,845 \times 10^{-3} \times 6,02 \times 10^{23} \times 1,6 \times 10^{-19}}}\]

Выполняя соответствующие вычисления, получим итоговое значение заряда, протекшего через электролитическую ванну.

Ответ будет в Кулонах (Кл). Обратите внимание, что для получения конкретного числа требуется знать значение времени действия электрического тока (t), так как формула зависит от этого параметра.