С помощью электролиза раствора СuCl2 с током 0,5 А масса катода увеличилась на 0,87 г. Удельная электроотдача

Солнечный_Каллиграф

4

Для решения этой задачи нам необходимо использовать два различных этапа электролиза: катодный процесс (восстановление) и анодный процесс (окисление). Начнем с записи этих процессов:

Катодный процесс:
\[ Cu^{2+}(aq) + 2e^- \rightarrow Cu(s) \]

Анодный процесс:
\[ 2Cl^-(aq) \rightarrow Cl_2(g) + 2e^- \]

Обратите внимание на то, что в катодном процессе ионы Cu^{2+} восстанавливаются на катоде, в то время как в анодном процессе ионы Cl^- окисляются, образуя газ Cl2.

Теперь продолжим с расчетами. Нам дана информация, что масса катода увеличилась на 0,87 г, а удельная электроотдача составляет 85%. Удельная электроотдача определяет, какая часть массы осажденного вещества связана с электрическим током.

Используя удельную электроотдачу, мы можем найти массу Cu (осажденного на катоде) и соответствующее количество электричества, пропущенного через раствор.

Для начала найдем массу Cu, используя удельную электроотдачу. Удельная электроотдача - это отношение массы электролитического вещества, осажденного на катоде (в данном случае Cu), к общему количеству прошедшего через раствор количества электричества.

Удельная электроотдача (85%) может быть вычислена следующим образом:

\[ \text{Удельная электроотдача} = \frac{\text{Масса Cu}}{\text{Количество электричества}} \times 100\% \]

Переформулируем это уравнение, чтобы найти массу Cu:

\[ \text{Масса Cu} = \text{Удельная электроотдача} \times (\text{Количество электричества в А} \times \text{Время в секундах}) \]

Подставим известные значения:

\[ 0,85 = \frac{0,87}{\text{Количество электричества}} \times 100\% \]

Для того, чтобы найти количество электричества, можно использовать следующее уравнение:

\[ \text{Количество электричества} = \frac{0,87}{0,85} \]

Теперь найдем время, в течение которого это произошло:

\[ \text{Количество электричества} = \text{Ток} \times \text{Время} \]

Подставим известные значения:

\[ \frac{0,87}{0,85} = 0,5 \times \text{Время} \]

Теперь решим это уравнение относительно времени:

\[ \text{Время} = \frac{\frac{0,87}{0,85}}{0,5} \]

Вычислим значения:

\[ \text{Количество электричества} \approx \frac{0,87}{0,85} \approx 1,0235 \text{ А} \cdot \text{с} \]
\[ \text{Время} \approx \frac{1,0235}{0,5} \approx 2,047 \text{ с} \]

Таким образом, количество электричества, пропущенного через раствор, составляет приблизительно 1,0235 А·с, а время, в течение которого это произошло, приблизительно 2,047 секунды.