Під час електролізу на катоді утворився шар нікелю Ni+2 масою 60 г. Чому дорівнює напруга на ванні, якщо витрати електроенергії склали 3 МДж?
Ответы
Ответ:
За законом Фарадея, маса продукту, що утворюється на катоді, прямо пропорційна кількості електричного заряду, що пройшов через розчин. Тобто:
m = Q * M / (z * F),
де m - маса продукту, Q - кількість електричного заряду, M - молярна маса продукту, z - число електронів, необхідних для перетворення іону в атом або молекулу, F - фарадейська стала.
У нашому випадку, маса нікелю, що утворилася на катоді, дорівнює 60 г, M(Ni) = 58.69 г/моль, z = 2 (для перетворення Ni+2 в Ni), F = 96485 Кл/моль.
Тоді кількість електричного заряду буде:
Q = m * z * F / M = 60 * 2 * 96485 / 58.69 = 197288 Кл.
Витрата електроенергії дорівнює:
W = U * Q,
де W - витрата електроенергії, U - напруга, Q - кількість електричного заряду.
Підставляючи відомі значення, отримаємо:
3 МДж = U * 197288 Кл,
U = 3 МДж / 197288 Кл ≈ 15.2 В.