Для того чтобы определить толщину слоя меди, образовавшегося при электролизе медного купороса, нам нужно использовать несколько физических формул и провести необходимые расчеты.

Во-первых, давайте вспомним, что масса меди (m),которая откладывается на катоде, может быть вычислена по формуле:

m = p * S * d (1)

где:

• p - плотность меди (8900 кг/м³);
• S - площадь катода (в дм²);
• d - толщина слоя меди (в метрах).

Теперь мы можем выразить толщину слоя меди (d) через массу (m):

d = m / (p * S) (2)

Следующий шаг - это определить массу меди, которая выделяется за определенное время. Для этого используем формулу:

m = k * I * t (3)

где:

• k - постоянная, равная 0,333 г/экв (или 0,333 * 10^-6 кг/экв);
• I - сила тока (в амперах);
• t - время (в секундах).

Согласно уравнению, сила тока (I) также может быть выражена через плотность тока:

I = j * S (4)

где j - плотность тока (в А/дм²).

Теперь, подставив уравнение (4) в (3),мы получим:

m = k * (j * S) * t (5)

Теперь подставим уравнение (5) в (2):

d = k * j * t / p (6)

Теперь, давайте подставим известные значения:

• k = 0,333 * 10^-6 кг/экв;
• j = 0,8 А/дм²;
• t = 5 часов = 5 * 3600 секунд = 18000 секунд;
• p = 8900 кг/м³.

Теперь подставим все значения в формулу (6):

d = (0,333 * 10^-6) * (0,8 * 10^2) * (18000) / 8900

Рассчитаем:

• 0,8 * 10^2 = 80;
• 0,333 * 80 * 18000 = 480000; 480000 * 10^-6 = 0,48;
• Теперь делим: 0,48 / 8900 = 0,53 * 10^-4 м.

Таким образом, толщина слоя меди, образовавшегося за 5 часов при электролизе, составила 0,53 * 10^-4 м или 0,053 мм.