Для обчислення значення сили струму використовується закон Фарадея електролізу, який говорить, що кількість речовини, виділеної або осадженої під час електролізу, пропорційна кількості електричного заряду, що проходить через електроліт. Формула для обчислення цього зв'язку виглядає так:
Q = I * t,
де Q - кількість електричного заряду (в кулонах),
I - сила струму (в амперах),
t - час (в секундах).
Також, нам потрібно перетворити масу міді з грамів у кількість речовини в молях за до молярної маси міді.
Молярна маса міді (Cu) = 63,55 г/моль.
1 моль міді (Cu) містить 1 моль електронів (n = 1 моль).
Знайдемо кількість речовини міді:
n = m / M,
де n - кількість речовини (в молях),
m - маса міді (в грамах),
M - молярна маса міді (в г/моль).
n = 0,36 г / 63,55 г/моль ≈ 0,00566 моль.
Оскільки за 1 моль електронів виділяється 1 фарадей електричного заряду, то для виділення 0,00566 моль міді потрібно 0,00566 фарадеїв електричного заряду.
Так як час вимірюється в секундах, переведемо 10 хв. у секунди:
t = 10 хв. * 60 с/хв. = 600 с.
Тепер можемо обчислити силу струму:
Q = I * t,
0,00566 Ф = I * 600 с.
I = 0,00566 Ф / 600 с ≈ 9,4 * 10^(-6) А.
Отже, значення сили струму, при якому здійснювався електроліз і виділилось 0,36 г міді за 10 хв., приблизно дорівнює 9,4 * 10^(-6) Або 9,4 мкА.
Для розв'язання цієї задачі використаємо формулу Е = I * t * Z, де Е - кількість електрохімічно еквівалентних речовин, виділених на електроді; I - сила струму, що протікає через електрод; t - час, протягом якого відбувається електроліз; Z - електрохімічний еквівалент речовини.
У нашому випадку: I = 0,9 А, t = 1 год = 3600 с, Z = 0,3 мг/Кл для нікелю.
Тоді кількість нікелю, що виділилася на поверхні пластини, буде:
Е = I * t * Z = 0,9 А * 3600 с * 0,3 мг/Кл = 972 мг (відповідь 4).
Отже, близько 972 мг нікелю виділилося на поверхні металевої пластини.
