Подскажите, сколько времени затрачено на реакцию при проведении электролиза раствора NaOH объемом 500мл (плотность 1,05

Вечный_Странник

40

Для решения данной задачи нам необходимо использовать формулу, связывающую массу вещества, силу тока и время проведения электролиза. Данная формула имеет вид:

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

где:
\(m\) - масса вещества,
\(I\) - сила тока,
\(t\) - время проведения электролиза,
\(F\) - кулоновское число, равное 96500 Кл/моль,
\(M\) - молярная масса вещества.

Для начала, найдем массу раствора NaOH:

\[m_{\text{раствора}} = V_{\text{раствора}} \cdot \rho\]

где:
\(m_{\text{раствора}}\) - масса раствора,
\(V_{\text{раствора}}\) - объем раствора,
\(\rho\) - плотность раствора.

Подставив значения, получим:

\[m_{\text{раствора}} = 500 \, \text{мл} \cdot 1,05 \, \text{г/мл} = 525 \, \text{г}\]

Теперь найдем массу вещества в растворе до электролиза и после:

\[m_1 = m_{\text{раствора}} \cdot \text{массовая доля}_1\]
\[m_2 = m_{\text{раствора}} \cdot \text{массовая доля}_2\]

где:
\(m_1\) - масса вещества до электролиза,
\(m_2\) - масса вещества после электролиза,
\(\text{массовая доля}_1\) - массовая доля вещества до электролиза,
\(\text{массовая доля}_2\) - массовая доля вещества после электролиза.

Подставив значения, получим:

\[m_1 = 525 \, \text{г} \cdot 0,045 = 23,625 \, \text{г}\]
\[m_2 = 525 \, \text{г} \cdot 0,1 = 52,5 \, \text{г}\]

Разность масс \(m_2 - m_1\) равна массе вещества, образовавшегося при электролизе. Теперь найдем количество вещества, образовавшегося при электролизе:

\[n = \frac{{m_2 - m_1}}{M}\]

где:
\(n\) - количество вещества,
\(M\) - молярная масса вещества.

Известно, что для электродных процессов масса вещества, образовавшегося при электролизе, связана с количеством перенесенных зарядов следующим образом:

\[m = n \cdot F\]

Следовательно, мы можем записать:

\[n \cdot F = m_2 - m_1\]
\[t = \frac{{m_2 - m_1}}{{I \cdot F}}\]

Подставив значения, получим:

\[t = \frac{{52,5 \, \text{г} - 23,625 \, \text{г}}}{{I \cdot 96500 \, \text{Кл/моль}}}\]

Таким образом, для определения времени затраченного на реакцию, необходимо знать значение силы тока, которым проводился электролиз. Проследим, чтобы это значение было входной информацией для задачи.