Добрый день! С удовольствием помогу вам разобраться с этим вопросом.
Для решения задачи, нам понадобятся следующие сведения:
1. При электролизе раствора CuSO4 (сульфата меди) происходит разложение соединения на ионы. Катод (отрицательный электрод) притягивает положительно заряженные ионы меди Cu2+, которые восстанавливаются и осаждаются на поверхности катода в виде меди (Cu).
2. При электролизе сульфата меди ток истоков на каждый моль ионов меди составляет 2Ф, где Ф - постоянная Фарадея, которая равна 96485 Кл/моль (это количество зарядов, необходимых для выделения одного моля вещества при электролизе).
Для решения этой задачи есть специальная формула, которая позволяет найти массу вещества на катоде при заданных условиях:
Масса = (I * t * M) / (n * F)
где:
- Масса - масса меди на катоде (в граммах),
- I - сила тока (в амперах),
- t - время электролиза (в секундах),
- M - молярная масса меди (63,546 г/моль),
- n - количество моль ионов меди,
- F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
В нашем случае, сила тока (I) равна 2 А, а время (t) - 3 часа, что составляет 10800 секунд.
Теперь нужно определить количество моль ионов меди (n) на катоде. Для этого воспользуемся формулой:
n = Q / (z * F)
где:
- Q - заряд электричества (в кулонах),
- z - количество зарядов на ион (для меди это 2+),
- F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
В нашем случае, заряд электричества (Q) можно найти, умножив силу тока (I) на время (t):
Q = I * t = 2 А * 10800 сек = 21600 Кл.
Теперь, подставим найденные значения в формулу для массы:
Масса = (I * t * M) / (n * F) = (2 А * 10800 сек * 63,546 г/моль) / (n * 96485 Кл/моль)
Осталось только найти количество моль (n). Для этого подставим найденный заряд (Q) в формулу:
n = Q / (z * F) = 21600 Кл / (2 * 96485 Кл/моль) ≈ 0,112 моль
Теперь можем окончательно решить задачу:
Масса = (2 А * 10800 сек * 63,546 г/моль) / (0,112 моль * 96485 Кл/моль) ≈ 12,70 г
Таким образом, масса меди на катоде при электролизе раствора CuSO4 с силой тока 2 А в течение 3 часов составляет около 12,70 грамма.
Для решения задачи, нам понадобятся следующие сведения:
1. При электролизе раствора CuSO4 (сульфата меди) происходит разложение соединения на ионы. Катод (отрицательный электрод) притягивает положительно заряженные ионы меди Cu2+, которые восстанавливаются и осаждаются на поверхности катода в виде меди (Cu).
2. При электролизе сульфата меди ток истоков на каждый моль ионов меди составляет 2Ф, где Ф - постоянная Фарадея, которая равна 96485 Кл/моль (это количество зарядов, необходимых для выделения одного моля вещества при электролизе).
Для решения этой задачи есть специальная формула, которая позволяет найти массу вещества на катоде при заданных условиях:
Масса = (I * t * M) / (n * F)
где:
- Масса - масса меди на катоде (в граммах),
- I - сила тока (в амперах),
- t - время электролиза (в секундах),
- M - молярная масса меди (63,546 г/моль),
- n - количество моль ионов меди,
- F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
В нашем случае, сила тока (I) равна 2 А, а время (t) - 3 часа, что составляет 10800 секунд.
Теперь нужно определить количество моль ионов меди (n) на катоде. Для этого воспользуемся формулой:
n = Q / (z * F)
где:
- Q - заряд электричества (в кулонах),
- z - количество зарядов на ион (для меди это 2+),
- F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
В нашем случае, заряд электричества (Q) можно найти, умножив силу тока (I) на время (t):
Q = I * t = 2 А * 10800 сек = 21600 Кл.
Теперь, подставим найденные значения в формулу для массы:
Масса = (I * t * M) / (n * F) = (2 А * 10800 сек * 63,546 г/моль) / (n * 96485 Кл/моль)
Осталось только найти количество моль (n). Для этого подставим найденный заряд (Q) в формулу:
n = Q / (z * F) = 21600 Кл / (2 * 96485 Кл/моль) ≈ 0,112 моль
Теперь можем окончательно решить задачу:
Масса = (2 А * 10800 сек * 63,546 г/моль) / (0,112 моль * 96485 Кл/моль) ≈ 12,70 г
Таким образом, масса меди на катоде при электролизе раствора CuSO4 с силой тока 2 А в течение 3 часов составляет около 12,70 грамма.