Сколько времени потребуется для полного растворения медного анода массой 33 г в водном растворе медного купороса

Мороз

22

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание электрохимии и закона Фарадея. По закону Фарадея, количество вещества, образующегося (или растворяющегося) при электролизе, прямо пропорционально электрическому заряду, прошедшему через раствор.

Сначала найдем количество электрического заряда, прошедшего через раствор. Для этого воспользуемся формулой:
\[Q = I \cdot t\]
где Q - заряд (в кулонах), I - сила тока (в амперах), t - время (в секундах).

В нашем случае сила тока I равна 2 амперам. Чтобы найти время t, нам нужно знать заряд Q.

Для определения заряда воспользуемся формулой:
\[Q = m \cdot z \cdot F\]
где Q - заряд (в кулонах), m - масса вещества, участвующего в реакции (в килограммах), z - число электронов, переносимое одной молекулой вещества (также известное как стехиометрический коэффициент), F - фарад (заряд одного моля электронов, равный 96 485 Кл/моль).

В нашем случае масса медного анода m равна 33 г. Подставим все значения в формулу и найдем заряд Q.

\[Q = 33 \cdot 0.33 \cdot 10^{-6} \cdot 96485\]

Теперь, когда у нас есть значение заряда Q, мы можем найти время t, используя первую формулу.

\[2 = t \cdot Q\]

Таким образом, время для полного растворения медного анода составляет:
\[t = \frac{2}{Q}\]

Подставим значение заряда Q и рассчитаем время.