яка маса міді виділяється при електролізі, якщо струм 1,5 а проходив протягом 40 хв?

Розв’язання задачі з електролізу: яка маса міді виділяється при струмі 1,5 А за 40 хвилин.

Оскільки потрібно знайти масу виділеної міді, використовуємо закон Фарадея: маса речовини, що виділяється або поглинається на електроді при електролізі, обчислюється за формулою:

\[ m = \frac{Q \times M}{z \times F} \]

де:

• \( m \) — маса речовини (грам)
• \( Q \) — кількість електрики (Кулони)
• \( M \) — молярна маса речовини (г/моль)
• \( z \) — кількість електронів, необхідних для освіти однієї молекули речовини
• \( F \) — константа Фарадея, приблизно 96400 Кл/моль

Крок 1. Обчислити \( Q \) (загальну кількість електрики)

Знаємо:

• струм \( I = 1,5\, А \)
• час \( t = 40\, \text{хвилин} \)

Перетворимо час у секунди: \[ t = 40\, \text{хв} \times 60\, \text{с/хв} = 2400\, \text{с} \]

Кількість електрики: \[ Q = I \times t = 1,5\, А \times 2400\, с = 3600\, \text{Кл} \]

Крок 2. Визначимо \( z \) і \( M \) для міді

Для міді у реакції електролізу: \[ \text{Cu}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Cu} (основа) \]

Отже, \( z=2 \).

Молярна маса міді: \[ M_{Cu} \approx 63,55\, г/моль \]

Крок 3. Визначити масу міді \( m \)

Підставляємо у формулу:

\[ m = \frac{Q \times M}{z \times F} = \frac{3600\, \text{Кл} \times 63,55\, г/моль}{2 \times 96400\, \text{Кл/моль}} \]

Обчислимо чисельник: \[ 3600 \times 63,55 \approx 228,78\, 300 \]

Обчислимо знаменник: \[ 2 \times 96400 = 192800 \]

Отже:

\[ m \approx \frac{228778}{192800} \approx 1,186\, г \]

Відповідь:

Маса міді, яка виділиться при електролізі за 40 хвилин при струмі 1,5 А, приблизно 1,19 г.

Якщо потрібно додаткове пояснення або розбір, — скажіть!