Какой заряд прошел через электролитическую ванну с раствором медного купороса, если через нее пропускают ток 15А и напряжение 120 В в течение 1 часа 6 минут 40 секунд, и сколько металла выделится на катоде?

Физика 9 класс Электролиз заряд через электролитическую ванну ток 15А напряжение 120 В время 1 час 6 минут выделение меди на катоде Новый

Для решения данной задачи нам нужно сначала найти, сколько заряда прошло через электролитическую ванну, а затем определить, сколько меди выделится на катоде.

Шаг 1: Определение времени в секундах

Время задано в часах, минутах и секундах. Преобразуем его в секунды:

• 1 час = 3600 секунд
• 6 минут = 6 * 60 = 360 секунд
• 40 секунд = 40 секунд

Теперь суммируем:

3600 + 360 + 40 = 4000 секунд.

Шаг 2: Определение заряда

Заряд (Q) можно найти по формуле:

Q = I * t,

где I - сила тока (в амперах), t - время (в секундах).

Подставим известные значения:

Q = 15 А * 4000 с = 60000 Кл.

Шаг 3: Определение массы меди, выделившейся на катоде

Для этого воспользуемся законом Фарадея. Для меди (Cu) валентность равна 2, и мы знаем, что 1 моль меди (63.5 г) соответствует 2 моль электронов (или 2 * 96500 Кл, где 96500 Кл - это заряд одного моля электронов).

Сначала найдем, сколько молей меди выделится, используя формулу:

n = Q / (z * F),

где n - количество молей, z - валентность (для меди z = 2), F - постоянная Фарадея (F ≈ 96500 Кл/моль).

Подставим значения:

n = 60000 Кл / (2 * 96500 Кл/моль) ≈ 0.310 моль.

Шаг 4: Определение массы меди

Теперь найдем массу меди, используя формулу:

m = n * M,

где m - масса, n - количество молей, M - молярная масса меди (M ≈ 63.5 г/моль).

Подставим значения:

m = 0.310 моль * 63.5 г/моль ≈ 19.685 г.

Итак, ответ:

• Заряд, прошедший через электролитическую ванну: 60000 Кл.
• Масса меди, выделившейся на катоде: примерно 19.7 г.