За 5 год на катоді виділилося 97 г свинцю. Визначте роботу, яку виконало електричне поле за цей час, якщо напруга на електродах була 100 В.
Ответы
Ответ:
За законом Фарадея кількість речовини, що виділяється або осаджується на електродах електролізерів, пропорційна кількості електричного заряду, що пройшов через розчин. Цей закон можна виразити у вигляді формули:
m = Q * M / (n * F),
де m - маса речовини, що виділилась на електроді (у грамах), Q - кількість електричного заряду (у кулонах), M - молярна маса речовини (у г/моль), n - кількість електронів, які беруть участь у реакції, F - число Фарадея (у кулонах на моль).
У нашому випадку, ми маємо Q = I * t, де I - сила струму (у амперах), t - час (у секундах). Таким чином, можемо записати формулу для маси свинцю:
m = I * t * M / (n * F)
Для свинцю M = 207.2 г/моль, n = 2 (бо у реакції відбувається виділення 2 електронів), F = 96500 Кл/моль.
Знаючи, що за 5 год на катоді виділилося 97 г свинцю і напруга на електродах становила 100 В, ми можемо визначити силу струму:
I = m * n * F / (M * t) = 97 г * 2 * 96500 Кл/моль / (207.2 г/моль * 5 * 60 * 60 с) = 0.0882 А
Робота, яку виконало електричне поле, щоб виділити цю масу свинцю, дорівнює кількості енергії, яку витратили на переміщення заряду:
W = Q * V = I * t * V,
де V - напруга на електродах. Підставляючи значення, ми отримаємо:
W = 0.0882 А * 5 год * 60 * 60 с/год * 100 В = 1587,6 Дж.
Отже, робота, яку виконало електричне поле, щоб виділити 97 г свинцю за 5 год при напрузі
Объяснение: