Вопрос школьника
Определите массу серебра, выделившегося на катоде при электролизе азотнокислого серебра за время 2 ч, если к ванне приложено напряжение 1,2 В, а сопротивление ванны 5 Ом.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Фарадея, который гласит, что количество вещества, выделившегося на электроде, пропорционально количеству электричества, прошедшего через электролит. Формула для расчета количества электричества выглядит следующим образом:
Q = I * t,
где Q — количество электричества, I — сила тока, проходящего через электролит, t — время, в течение которого проходит ток.
Для расчета силы тока необходимо использовать закон Ома:
I = U / R,
где U — напряжение на ванне, R — сопротивление ванны.
Подставляя значения в формулы, получаем:
I = 1,2 В / 5 Ом = 0,24 А;
Q = 0,24 А * 2 ч * 3600 с/ч = 1728 Кл.
Для расчета массы серебра необходимо знать количество вещества, выделившегося на катоде. Для этого необходимо использовать соотношение между количеством электричества и количеством вещества, выраженное через молярную массу:
n = Q / F,
где n — количество вещества, F — постоянная Фарадея (96485 Кл/моль).
Молярная масса серебра равна 107,87 г/моль. Подставляя значения в формулу, получаем:
n = 1728 Кл / 96485 Кл/моль = 0,0179 моль;
m = n * M = 0,0179 моль * 107,87 г/моль = 1,93 г.
Таким образом, масса серебра, выделившегося на катоде при электролизе азотнокислого серебра за время 2 ч, равна 1,93 г.
