Який опір розчину під час електролізу розчину сірчаної кислоти, якщо за 2 год 23 хв виділяється 5 л водню за нормальних

Zvezdnyy_Admiral

16

Щоб визначити опір розчину під час електролізу розчину сірчаної кислоти, нам необхідно використовувати закон електролізу Фарадея. Закон є зв"язком між кількістю випромінюваної електролітом речовини і кількістю пройденого заряду через електроліт.

Закон Фарадея можна виразити наступною формулою:
\[m = k \cdot I \cdot t\]

де:
\(m\) - маса продукту електролізу, у нашому випадку водню (в грамах),
\(k\) - електрохімічний еквівалент речовини (в міліграмах на кулон),
\(I\) - сила струму, яку проходить через електроліт (в амперах),
\(t\) - час, протягом якого пройшов струм (в секундах).

Спочатку перетворимо потужність струму з ватів на ампери:
\[I = \frac{P}{U}\]

де:
\(P\) - потужність струму (в ваттах),
\(U\) - напруга (в вольтах).

Підставимо значення у вираз:
\[I = \frac{32.5 \, \text{Вт}}{1 \, \text{В}} = 32.5 \, \text{А}\]

Тепер можемо знайти кількість заряду (в кулонах), який пройшов через розчин протягом 2 годин 23 хвилин, що дорівнює \(t\):
\[t = 2 \cdot 60 \cdot 60 + 23 \cdot 60 = 8580 \, \text{с}\]

Знаючи кількість заряду і електрохімічний еквівалент водню, ми можемо виразити масу випромінюваного водню:
\[m = k \cdot I \cdot t = 0.01 \, \text{мг/Кл} \cdot 32.5 \, \text{А} \cdot 8580 \, \text{с} = 278.43 \, \text{г}\]

В рівнянні електрохімічної реакції для випромінювання водню H2SO4 утворюється 2 моля електролізуваного водню за 1 молю електролізованої кислоти. Отже, молярна маса водню становить 2 г/моль.

Знаючи молярну масу водню, можемо визначити кількість еквівалентних грамів електролізованої кислоти:
\[m_{\text{к}} = \frac{m}{2} = \frac{278.43 \, \text{г}}{2} = 139.22 \, \text{г}\]

Таким чином, опір розчину під час електролізу розчину сірчаної кислоти складає 139.22 грами.