Як визначити електрохімічний еквівалент міді, використовуючи катодну платину? Спочатку зважимо катодну платину
Як визначити електрохімічний еквівалент міді, використовуючи катодну платину? Спочатку зважимо катодну платину (m0 = 80,25 г), після чого опустимо її у електролітичну ванну. Під"єднаємо амперметр та інші пристрої до джерела струму. Через 25 хвилин припинимо подачу струму, промиємо та висушимо катодну пластину, а потім знову зважимо її (m = 80,73 г). Сила струму в колі становила 1 А. Який електрохімічний еквівалент міді можна визначити на основі цих вимірювань? Запишіть відповідь у мг/Кл.
Zagadochnyy_Ubiyca 4
Для визначення електрохімічного еквіваленту міді, використовуючи катодну платину, ми можемо скористатися законом Фарадея. Згідно з цим законом, маса речовини, що виділяється або осаджується на електролізері, пропорційна кількості електричного заряду, протіканням через цей електролізер. Формула, яка описує це відношення, виглядає так:\[m = Z \cdot F \cdot Q\]
де:
\(m\) - маса елемента, що виділяється або осаджується на електролізері (у грамах),
\(Z\) - кількість еквівалентів речовини,
\(F\) - числове значення елементарного заряду (96485 Кл/моль),
\(Q\) - кількість електричного заряду, що протікає через електролізер (у Кл).
У нашому випадку, визначаємо електрохімічний еквівалент міді, тому \(Z\) буде електрохімічним еквівалентом міді.
Для розв"язування задачі, спочатку визначимо кількість електричного заряду, що протікає через електролізер. За формулою:
\[Q = I \cdot t\]
де:
\(Q\) - кількість електричного заряду (у Кл),
\(I\) - сила струму (у А),
\(t\) - час потоку струму (у секундах).
У нашому випадку, сила струму \(I\) дорівнює 1 А, а час потоку струму \(t\) дорівнює 25 хвилин або 1500 секунд.
\[Q = 1 \cdot 1500 = 1500 Кл\]
Отже, кількість електричного заряду, що протікає через електролізер, дорівнює 1500 Кл.
Далі, враховуючи, що зміна маси катодної платини (\(\Delta m\)) становить 0,48 г (80,73 г - 80,25 г), підставимо відомі значення у формулу:
\[0,48 = Z \cdot 96485 \cdot 1500\]
Для розрахунку електрохімічного еквіваленту міді (\(Z\)), необхідно розв"язати вираз для \(Z\):
\[Z = \frac{0,48}{96485 \cdot 1500}\]
\[Z \approx 3.31 \times 10^{-6} \, \text{мг/Кл}\]
Отже, електрохімічний еквівалент міді, визначений на основі цих вимірювань, дорівнює приблизно \(3.31 \times 10^{-6}\) мг/Кл.