Сколько времени (в секундах) потребуется для полного осаждения золота, если провести ток силой 4 А через 607

Димон

53

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение электролиза, которое связывает количество с электричеством и вещество, проходящее через электролит:

\[Q = I \cdot t\]

где:
\(Q\) - количество зарядов (количество электричества), измеряется в кулонах (Кл),
\(I\) - сила тока, в данном случае 4 А (амперы),
\(t\) - время, выраженное в секундах.

Чтобы решить задачу, нам необходимо найти количество зарядов \(Q\) и подставить его в уравнение вместе с известными значениями.

Сначала найдем количество золота, которое нам нужно осаждать.
Мы знаем, что у нас есть 607 г и 10% раствора AuCl3. Нужно найти массу AuCl3 в этом растворе:

\[масса AuCl3 = 10% \cdot 607 г = 0.1 \cdot 607 г = 60.7 г\]

Затем используем молярную массу AuCl3, чтобы перевести массу в количество вещества:

\[моль AuCl3 = \frac{масса AuCl3}{молярная \space масса AuCl3}\]

Молярная масса AuCl3 составляет примерно 303 г/моль.

\[моль AuCl3 = \frac{60.7 г}{303 г/моль} = 0.2 моль\]

Теперь мы можем использовать уравнение Нернста-Фарадея, которое связывает количество зарядов с количеством вещества, проходящего через электролит:

\[Q = n \cdot F\]

где:
\(Q\) - количество зарядов (Кл),
\(n\) - количество вещества в молях,
\(F\) - постоянная Фарадея, равная примерно \(96485 Кл/моль\).

\[Q = 0.2 моль \cdot 96485 Кл/моль = 19297 Кл\]

Теперь мы можем использовать уравнение электролиза для нахождения времени:

\[Q = I \cdot t\]

\[19297 Кл = 4 А \cdot t\]

\[t = \frac{19297 Кл}{4 А} = 4824.25 сек\]

Таким образом, для полного осаждения золота потребуется приблизительно 4824.25 секунды.