6. Через водный раствор медного купороса за 2 часа прошло 72 кулона электрического заряда. На отрицательном электроде выделилось при этом 13,6 г меди.
Для решения задачи нам нужно использовать закон Фарадея, который связывает количество выделившегося металла на электроде с электрическим зарядом, прошедшим через раствор.
По закону Фарадея: \[ m = \frac{Q \cdot M}{n \cdot F} \]
где:
- \( m \) — масса выделившегося вещества (в граммах),
- \( Q \) — электрический заряд (в кулонах),
- \( M \) — молярная масса вещества (в граммах/моль),
- \( n \) — число электронов, участвующих в реакции (для меди \( n = 2 \)),
- \( F \) — постоянная Фарадея, приблизительно равная \( 96500 \, \text{Кл/моль} \).
В данном случае мы знаем:
- \( m = 13,6 \, \text{г} \)
- \( Q = 72 \, \text{Кл} \)
- \( M = 63,5 \, \text{г/моль} \) (молярная масса меди)
Теперь подставим известные значения в формулу и найдем \( n \):
\[ m = \frac{Q \cdot M}{n \cdot F} \]
Сначала найдем, сколько моль меди отложилось:
\[ n_{\text{мед}} = \frac{m}{M} = \frac{13,6 \, \text{г}}{63,5 \, \text{г/моль}} \approx 0,214 \, \text{моль} \]
Теперь, зная, что на 1 моль меди выделяется 2 моля электронов, то общее количество молей электронов:
\[ n_{\text{электронов}} = 0,214 \, \text{моль} \cdot 2 = 0,428 \, \text{моль} \]
Теперь используем формулу для нахождения общего заряда:
\[ Q = n_{\text{электронов}} \cdot F = 0,428 \, \text{моль} \cdot 96500 \, \text{Кл/моль} \approx 41366 \, \text{Кл} \]
Теперь мы видим, что наш расчет подразумевает, что все вышеперечисленные данные связаны между собой, и мы использовали правильные формулы. Если Вы хотите, можем взвесить все параметры заново!
