Сколько граммов меди выделилось на катоде в результате электролиза водного раствора хлорида меди(II), проведенного

Львица_2628

70

Относительная атомная масса меди равна 63,5 г/моль.

Для решения данной задачи нам необходимо использовать закон Фарадея, который гласит, что масса вещества, выделившегося или прошедшего через электролит, пропорциональна количеству заряда (ионов), прошедшего через электролит.

Сначала найдем количество заряда, прошедшего через электролит. Для этого умножим силу тока на время:

\[Q = I \cdot t = 3 \, A \cdot 30 \, min = 90 \, C\]

Далее, зная количество электричества, можем найти количество молей меди, выделившееся на катоде. Для этого разделим количество заряда на заряд электрона (1,6 * 10^(-19) Кл) и на количество электронов, необходимых для восстановления одного иона меди(II):

\[n = \frac{Q}{e} \cdot \frac{1}{2} = \frac{90 \, C}{1,6 \times 10^{-19} \, C} \cdot \frac{1}{2} \approx 2,8 \times 10^{20} \, эл-ов\]

Для реакции Cu(2+) + 2e(-) -> Cu количество молей меди будет равно количеству молей электронов, так как они участвуют в одной реакции с одним ионом меди.

Теперь можем найти массу меди, выделившейся на катоде. Умножим количество молей меди на её молярную массу:

\[m = n \cdot M = 2,8 \times 10^{20} \, \frac{моль}{эл-ы} \times 63,5 \, \frac{г}{моль} \approx 1,77 \times 10^{22} \, г\]

Обычно в задачах принято округлять результат до определенного количества значащих цифр. В данном случае мы должны округлить до сотых грамма. Получаем:

Масса меди, выделившейся на катоде, составляет примерно 1770,00 грамма, или, точнее, 1770 граммов с точностью до сотых грамма.