При пропускании через электролит тока 1,5A за 30 секунд выделилось 1.37 мг. Какое вещество выделилось? Ребята, помогите, пожалуйста, решить!

Физика 11 класс Электролиз электролиз ток выделение вещества физика 11 класс расчет массы вещества Новый

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Фарадея, который связывает количество вещества, выделившегося при электролизе, с количеством электричества, прошедшего через электролит.

Шаг 1: Найдем общее количество электричества, прошедшего через электролит.

• Сила тока I = 1,5 A.
• Время t = 30 секунд.
• Общее количество электричества Q можно найти по формуле: Q = I * t.

Подставляем значения:

Q = 1,5 A * 30 s = 45 Кл.

Шаг 2: Используем закон Фарадея для расчета количества вещества.

• Закон Фарадея гласит, что количество вещества (m) в граммах, выделившегося при электролизе, можно вычислить по формуле: m = (Q * M) / (F * z),
• где M — молярная масса вещества, F — постоянная Фарадея (приблизительно 96500 Кл/моль), z — валентность ионов, которые участвуют в реакции.

Шаг 3: Переведем массу в граммы.

1.37 мг = 0.00137 г.

Шаг 4: Подставим известные значения в формулу.

0.00137 = (45 * M) / (96500 * z).

Шаг 5: Найдем, какое вещество могло выделиться.

Для начала предположим, что выделяется элементарный металл, например, медь (Cu), у которой валентность z = 2, и молярная масса M ≈ 64 г/моль.

Подставим значения:

0.00137 = (45 * 64) / (96500 * 2).

Теперь проверим, выполняется ли это равенство:

0.00137 = (2880) / (193000).

0.00137 ≈ 0.0000149 (что не совпадает).

Теперь попробуем с водородом (H), у которого валентность z = 1 и молярная масса M ≈ 1 г/моль:

0.00137 = (45 * 1) / (96500 * 1).

Теперь проверим:

0.00137 = 45 / 96500.

0.00137 ≈ 0.000466 (что также не совпадает).

Шаг 6: Подбор веществ.

Возможно, выделяется другое вещество с известной молярной массой. Например, хлор (Cl2), у которого валентность z = 1 и молярная масса M ≈ 35.5 г/моль.

Подставим значения:

0.00137 = (45 * 35.5) / (96500 * 1).

Теперь проверим:

0.00137 = 1597.5 / 96500.

0.00137 ≈ 0.000165 (что также не совпадает).

Таким образом, для точного ответа нам нужно знать, какое именно вещество выделяется. Однако, исходя из расчетов, можно предположить, что выделяется одно из простых веществ, например, водород или кислород, в зависимости от условий. Для точного ответа необходимо больше информации о процессе электролиза.

Вывод: Чтобы точно определить, какое вещество выделилось, нужно знать молярную массу и валентность ионов, участвующих в реакции. На основании предложенных расчетов, можно предположить, что это может быть водород или другой элемент в зависимости от условий электролиза.