Определи давление, под которым находился выделившийся водород в процессе электролиза, при его объёме, равном 1 л и абсолютной температуре 420 К. В процессе электролиза за 1 минуту…

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение электролиза, которое позволяет найти давление выделенного газа при известных параметрах.

Уравнение электролиза связывает объем выделенного газа, температуру, давление и количество заряда, протекающего через раствор. Это уравнение выглядит следующим образом:

\[ PV = nRT \]

где:

• \( P \) - давление выделенного газа,
• \( V \) - объем выделенного газа,
• \( n \) - количество вещества (в молях),
• \( R \) - универсальная газовая постоянная,
• \( T \) - абсолютная температура.

Сначала найдем количество выделенного водорода в молях (\( n \)). Для этого воспользуемся электрохимическим эквивалентом водорода и количеством заряда, протекающего через раствор:

\[ n(H_2) = \dfrac{Q}{z} \]

где:

• \( Q \) - количество заряда (2500 Кл),
• \( z \) - заряд элементарного иона (2 для H₂).

\[ n(H_2) = \dfrac{2500 Кл}{2} = 1250 моль \]

Теперь мы можем найти давление водорода с использованием уравнения и подставив известные значения:

\[ P = \dfrac{nRT}{V} \]

\[ P = \dfrac{1250 моль \times R \times 420 K}{1 л} \]

Универсальная газовая постоянная \( R = 8,31 Дж/(моль \cdot K) \).

\[ P = \dfrac{1250 \times 8.31 \times 420}{1} \]

\[ P = 439575 Па = 439,575 кПа \]

Таким образом, давление, под которым находился выделенный водород в процессе электролиза при объеме 1 л и температуре 420 К, составляет 439,575 кПа.