СРОЧНО!
яка витрата електроенергії на отримання 1т міді, якщо напруга на електролітичній ванні дорівнює 0,4В?
Ответы
Ответ:
Для розв'язку задачі необхідно знати електрохімічний еквівалент міді - 63,5 г/Ф; та константу Фарадея - 96500 Кл/моль.
Відповідь: для отримання 1 т міді потрібно витратити 11104 кВт годин електроенергії.
Розв'язок:
1. Обчислюємо кількість заряду, який необхідно передати на електрод для вилучення 1 моля міді:
Q = z * F,
де z - заряд, який необхідно передати на електрод для редукції 1 моля міді з катальному режимі (для міді z = 2), F - константа Фарадея.
Q = 2 * 96500 = 193000 Кл/моль.
2. Обчислюємо кількість молей міді, яка зводиться в 1 т:
1 т = 1000 кг = 1000000 г.
Кількість молей міді:
n = m/M,
де m - маса, а M - молярна маса міді.
M = 63,5 г/моль;
n = 1000000/63,5 = 15748,8 молей.
3. Щоб вилучити 15748,8 молів міді, необхідно здійснити зарядову передачу:
Q = n * Q_m,
де Q_m - кількість заряду, необхідного для редукції 1 моля міді.
Q_m = Q/ n = 193000/15748,8 = 12,25 Кл/моль.
4. Обчислюємо витрату електроенергії:
E = U * Q * 10^-3,
де U - напруга на електроді (В), Q - кількість заряду (Кл), 10^-3 - конверсійний множник для перетворення кВт годин в Дж.
E = 0,4 * 15748,8 * 12,25 * 10^-3 = 11104 кВт годин.