1. В ходе лабораторной работы ученик получил из медного купороса медь в результате электролиза. По данным таблицы определите величину заряда электрона. (Молярная масса меди 64 г/моль, электрохимический эквивалент меди 3,29*10-7 кг/моль, число Авогадро 6,02* 1023
1/моль, валентность меди равна 2)
Дано на фото
Ответы
Відповідь:
Для решения задачи необходимо использовать формулу электролиза:
m = (Q * M * n) / (z * F)
где:
m - масса вещества, выделенного на электроде
Q - заряд, прошедший через электролит
M - молярная масса вещества
n - количество молей вещества, выделенного на электроде
z - число электронов, необходимых для превращения одного моля вещества
F - постоянная Фарадея (96 485 Кл/моль)
В данной задаче металлический ион меди Cu2+ превращается в медь Cu при получении электрона на катоде, поэтому z = 2.
Масса меди, полученной на катоде, равна массе меди, потерянной ионами меди на аноде. Медный купорос (CuSO4) содержит один моль меди на моль CuSO4. Следовательно, количество молей меди на аноде будет таким же, как количество молей меди, выделенных на катоде.
n = m / M = 1 моль / 64 г/моль = 0,015625 моль
Таким образом, для получения одного моля меди на катоде потребуется два моля электронов, то есть заряд, необходимый для получения одного моля меди, равен заряду одного электрона, умноженного на 2:
Q = z * F = 2 * 96 485 Кл/моль = 1,93 * 10^-19 Кл
Значит, величина заряда электрона равна:
e = Q / N = 1,93 * 10^-19 Кл / (6,02 * 10^23 1/моль) = 3,21 * 10^-14 Кл/электрон
Пояснення:
Ответ: величина заряда электрона равна 3,21 * 10^-14 Кл/электрон.