Якою кількістю міді можна отримати при проведенні електролізу розчину CuSO4 з коефіцієнтом корисної дії установки

Заблудший_Астронавт

1

Для решения этой задачи нам понадобятся данные о фарадах и молярной массе меди.

1. Найдем необходимые данные:
Рассчитаем количество фарад, необходимых для осаждения меди (Cu) из ионов Cu2+ с помощью формулы:
\(F = \frac{Q}{n \cdot z}\),
где \(F\) - количество фарад, \(Q\) - заряд (энергия), потребляемая при проведении электролиза раствора CuSO4,
\(n\) - количество молей меди, \(z\) - число электронов, необходимых для осаждения одного иона меди.

Количество электронов, необходимых для осаждения меди, соответствует молярному коэффициенту перед Cu2+ в химическом уравнении:
\(Cu^{2+} + 2e^{-} \rightarrow Cu\).

Молярная масса меди (Cu) составляет около 63.55 г/моль.

2. Решение задачи:
Зная молекулярную массу меди, мы можем вычислить количество молей меди из данных имеющегося количества энергии:
\(n = \frac{m}{M}\),
где \(m\) - масса меди, \(M\) - молярная масса меди.

Теперь подставим значения в формулу для расчета фарадов:
\(F = \frac{Q}{n \cdot z}\),
где \(F\) - количество фарад, \(Q\) - заряд (энергия), \(n\) - количество молей меди, \(z\) - число электронов.

Значение коэффициента коррекции полезного действия установки (60%) говорит о том, что только 60% от затраченной энергии используется для электролиза медного соединения.

Давайте подставим все числовые значения:
\(Q = 33,000 \ Дж\) (заряд или энергия, потребляемая при электролизе),
\(M(Cu) = 63.55 \ г/моль\) (молярная масса меди),
\(z = 2\) (количество электронов, необходимых для осаждения одного иона меди),
\(Коррекция \ полезного \ действия = 0.6 \).

Подставим все значения в формулу:
\(n = \frac{m}{M} = \frac{33,000 \ Дж}{(0.6 \cdot z \cdot F \cdot M)}\).

После этого вы сможете вычислить количество моль меди и перевести его в граммы.

Для получения количества меди в граммах, выполните следующий расчет:
\(m = n \cdot M\).

Таким образом, вы сможете рассчитать количество полученной меди в граммах при данном электролизе раствора CuSO4 с коэффициентом коррекции полезного действия установки 60%.