Question

Через розчин натрію протягом 5 хв. Пропускають ел. струм силою 2 А. Знайдіть площу т катоду, якщо на ньому відклалось 8 мкм металу.

Answer 1

Відповідь:

За законом Фарадея, количество вещества, відкладеного на електроді, є пропорційним кількості заряду, що проходить через розчин.

Знайдемо спочатку кількість заряду, що пройшов через розчин:

Q = I * t = 2 А * 5 хв * 60 с/хв = 600 Кл

Оскільки на катоді відкладається натрій, то для розрахунку площі катоду необхідно знати масу відкладеного металу. Маса натрію, який відкладається на катоді, визначається за формулою:

m = M * Q / (n * F)

де M - молярна маса натрію, n - кількість електронів, що беруть участь у реакції, F - фарад, електрохімічна стала, що дорівнює 96 485 Кл/моль.

Для відкладення натрію необхідно, щоб на катоді проходила реакція Na+ + e- -> Na. Тому n = 1.

M (Na) = 22,99 г/моль

Отже, маса натрію, що відкладається на катоді:

m = 22,99 г/моль * 600 Кл / (1 * 96485 Кл/моль) = 0,014 г

Тепер можна розрахувати площу катоду за формулою:

S = m / (ρ * δ)

де ρ - густина металу, δ - товщина відкладеного шару металу.

Густина натрію:

ρ = 0,97 г/см³

Товщина відкладеного шару металу:

δ = 8 мкм = 8 * 10^-4 см

Отже,

S = 0,014 г / (0,97 г/см³ * 8 * 10^-4 см) ≈ 1,82 см²

Відповідь: площа катоду становить близько 1,82 см².

Пояснення: