Какое количество электричества (F) нужно затратить, чтобы масса (г) графитового катода увеличилась на 7,2 г при электролизе раствора сульфата кадмия?

Физика 9 класс Электролиз количество электричества масса графитового катода электролиз сульфата кадмия увеличение массы катода физика 9 класс Новый

Чтобы определить количество электричества, необходимое для увеличения массы графитового катода на 7,2 г при электролизе раствора сульфата кадмия, нам нужно воспользоваться законом Фарадея.

Шаги решения:

1. Определение химической реакции: При электролизе сульфата кадмия (CdSO4) на катоде происходит восстановление ионов кадмия (Cd²⁺) до металлического кадмия (Cd). Реакция выглядит так:
• Cd²⁺ + 2e^- → Cd
2. Определение количества молей кадмия: Для того чтобы найти, сколько молей кадмия соответствует увеличению массы катода на 7,2 г, нужно знать молярную массу кадмия. Она составляет примерно 112 г/моль.
• Количество молей кадмия (n) можно найти по формуле: n = m / M, где m - масса (7,2 г), M - молярная масса (112 г/моль).
• Подставляя значения: n = 7,2 г / 112 г/моль ≈ 0,0643 моль.
3. Определение количества электронов: Согласно уравнению реакции, на один моль кадмия требуется 2 моль электронов. Следовательно, для 0,0643 моль кадмия потребуется:
• Количество электронов (N) = 2 * n = 2 * 0,0643 моль = 0,1286 моль электронов.
4. Перевод количества электронов в кулоны: Мы знаем, что 1 моль электронов содержит число Авогадро (NA) электронов, которое примерно равно 6,022 * 10²³ электронов. Количество кулонов (Q) можно найти по формуле: Q = N * NA * e, где e - заряд одного электрона (примерно 1,6 * 10^-19 Кл).
• Q = 0,1286 моль * 6,022 * 10²³ электронов/моль * 1,6 * 10^-19 Кл ≈ 1,23 Кл.
5. Ответ: Таким образом, для увеличения массы графитового катода на 7,2 г при электролизе раствора сульфата кадмия потребуется примерно 1,23 Кл электричества.