Яка буде товщина шару відкладеного срібла, якщо через розчин солі срібла пропускати струм силою 1,5 а впродовж 6 годин

Bukashka_4354

41

Щоб вирішити цю задачу, ми можемо скористатися законом Фарадея для електролізу, який стверджує, що кількість речовини, що виділяється або осаджується на електроді, пропорційна кількості заряду, що проходить через електроліт. Також нам знадобиться відома залежність між кількістю речовини, масою і об"ємом.

Спочатку нам потрібно знайти кількість заряду, що пройшов через електроліт. За формулою \(Q = I \cdot t\), де \(Q\) - кількість заряду, \(I\) - сила струму і \(t\) - час, ми можемо обчислити:

\[Q = 1{,}5 \, \text{А} \times 6 \, \text{год} \times 3600 \, \text{с} = 32{,}400 \, \text{Кл}\]

Далі, використовуючи кількість заряду, ми можемо визначити кількість речовини срібла, що осаджується на катоді. За формулою \(n = \frac{Q}{F}\), де \(n\) - кількість речовини, \(Q\) - кількість заряду і \(F\) - число Фарадея (96485 Кл/моль), отримуємо:

\[n = \frac{32{,}400 \, \text{Кл}}{96485 \, \text{Кл/моль}} = 0{,}3355 \, \text{моль}\]

Далі, ми можемо використати відому залежність між масою, кількістю речовини і молярною масою, щоб знайти масу осадженого срібла. Формула \(m = n \cdot M\), де \(m\) - маса, \(n\) - кількість речовини і \(M\) - молярна маса (в цьому випадку срібла, яка дорівнює 107,87 г/моль), дає нам:

\[m = 0{,}3355 \, \text{моль} \times 107{,}87 \, \text{г/моль} = 36{,}21 \, \text{г}\]

Таким чином, маса осадженого срібла становить 36,21 г.

Щоб знайти товщину осадженого шару срібла, використаємо відомі формули для об"єму циліндра та площі поверхні шару. Площа поверхні шару можна обчислити за формулою \(S = n \cdot A\), де \(S\) - площа поверхні, \(n\) - кількість речовини і \(A\) - площа поверхні катоду. В нашому випадку, \(n = 0{,}3355 \, \text{моль}\) та \(A = 9 \cdot 50 \, \text{см}^2\).

\[S = 0{,}3355 \, \text{моль} \cdot 9 \cdot 50 \, \text{см}^2 = 150 \, \text{см}^2\]

Тепер, вважаючи, що осаджений шар срібла має форму циліндра, об"єм можна знайти за формулою \(V = S \cdot h\), де \(V\) - об"єм, \(S\) - площа поверхні шару і \(h\) - товщина шару.

\[V = 150 \, \text{см}^2 \cdot h\]

Завдяки залежності між масою, об"ємом і густиною (\(\rho = \frac{m}{V}\)) можна визначити густина срібла. Будь-як її значення прийміть з таблиці хімічних елементів.

Далі, використовуючи властивість густини (\(\rho = \frac{m}{V}\)), ми можемо виразити \(h\) і розрахувати його значення:

\[h = \frac{m}{\rho \cdot S}\]

Отже, вам потрібно знати густину срібла, щоб отримати точну відповідь. Просимо вас надати густину срібла, аби ми могли допомогти вам з дальшим розрахунком.