Визначте силу струму під час електролізу, якщо за 10 хв на катоді відклалося 0,316 г міді.
Для определения силы тока во время электролиза, когда на катоде отложилось 0,316 г меди, можно воспользоваться законом Фарадея. Этот закон утверждает, что масса вещества, выделившегося на электроде, пропорциональна количеству электричества, проходящего через электролит.
Формула выглядит следующим образом:
\[ m = \frac{M \cdot Q}{z \cdot F} \]
где:
- \( m \) — масса вещества (в граммах),
- \( M \) — молярная масса вещества (для меди \( M = 63,5 \, \text{г/моль} \)),
- \( Q \) — электрический заряд (в кулонах),
- \( z \) — валентность вещества (для меди \( z = 2 \)),
- \( F \) — постоянная Фарадея (\( F \approx 96400 \, \text{Кл/моль} \)).
Сначала найдем количество материи меди, отложившегося на катоде, используя формулу:
- Находим количество вещества \( n \):
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{0,316 \, \text{г}}{63,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,00497 \, \text{моль} \]
- Вычислим заряд \( Q \) через количество вещества:
\[ Q = n \cdot z \cdot F = 0,00497 \, \text{моль} \cdot 2 \cdot 96400 \, \text{Кл/моль} \approx 958.88 \, \text{Кл} \]
- Теперь определим силу тока \( I \). Сила тока может быть найдена по формуле:
\[ I = \frac{Q}{t} \]
где \( t \) — время в секундах. В нашем случае:
\[ t = 10 \, \text{мин} = 10 \cdot 60 \, \text{с} = 600 \, \text{с} \]
Теперь подставим значения:
\[ I = \frac{958.88 \, \text{Кл}}{600 \, \text{с}} \approx 1.598 \, \text{А} \]
Таким образом, сила тока во время электролиза составляет приблизительно 1,6 А.
