Электролиз 100г водного раствора серной кислоты с мольной долей последней 2,5% проаодили в течении 15 минут. Сила тока была постоянной и равнялась 10A. Рассчитайте количество электронов прошедших через раствор.
Ответы
Чтобы рассчитать количество электронов, прошедших через раствор при электролизе, нам необходимо знать величину прошедшего электрического заряда, которую можно определить с помощью закона электролиза Фарадея.
Закон электролиза Фарадея гласит, что количество вещества, отложившегося или выделившегося на электроде во время электролиза, прямо пропорционально числу электронов, прошедших через раствор, и равно произведению постоянной Фарадея (F) и прошедшего тока (I).
Итак, количество электронов, прошедших через раствор, можно рассчитать следующим образом:
моль электрического заряда = I * t / F
Где I = ток (10 А)
t = время (15 минут или 15 * 60 = 900 секунд)
F = постоянная Фарадея (96485 Кл/моль)
Сначала нам нужно рассчитать количество молей серной кислоты, содержащейся в 100 г раствора с мольной долей 2,5%:
масса серной кислоты = 2,5% 100 г = 100 * 0,025 = 2,5 г
моль серной кислоты = масса / молярная масса = 2,5 / (98 + 16 + 64 + 4) = 0,00067 моль
Тогда мы можем вычислить количество электронов, прошедших через раствор:
моль электрического заряда = I * t / F = 10 * 900 / 96485 = 0,0094 моль
количество электронов = моли электрического заряда * число Авогадро = 0,0094 * 6,02 * 10^23 = 5,6 * 10^20 электронов
Итак, количество электронов, проходящих через раствор при электролизе, составляет 5,6 * 10^20 электронов.