Сколько времени (в минутах) длился ток, если при его прохождении через электролит выделилось 10 г меди при токе в 5 А?

Объяснение:

Чтобы решить эту задачу, мы будем использовать закон Фарадея, который гласит, что количество осажденного вещества при электролизе пропорционально заряду, прошедшему через электролит.

Сначала найдем количество заряда, прошедшего через электролит. Заряд (Q) определяется умножением силы тока (I) на время (t). В данной задаче сила тока равна 5 А, поэтому мы можем записать:

Q = I * t

Далее, применим закон Фарадея, который говорит, что количество осажденного вещества (m) определяется массой вещества (M), молекулярной массой (molar mass) и количеством переданных зарядов (n) по формуле:

m = M * n

Так как в задаче у нас уже известна масса осажденного вещества (10 г) и массовое число (масса одного моль ‘M’ вещества), мы можем выразить количество осадка в моль через массу:

n = m / M

Теперь мы можем объединить оба закона и решить задачу. Мы можем переписать выражение для заряда (Q) в терминах массы осадка и массового числа:

Q = I * t = (M * n) * t

Применим полученное выражение к данной задаче. Подставим известные значения: I = 5 А, m = 10 г, M = массовое число меди (63,5 г/моль):

5 * t = (63,5 * (10 / 63,5)) * t

Упростим выражение:

5 * t = 10 * t

Теперь нам нужно найти значение времени (t). Разделим обе части уравнения на 5:

t = 2

Таким образом, время, в течение которого проходил ток, составляет 2 минуты.

Пример использования:
Задача:
Решение:
Известно, что масса осадка (меди) составляет 10 г, а сила тока равна 5 А.
чтобы найти время, воспользуемся формулой Q = I * t. Разделим обе части уравнения на I, получим t = Q / I.
Подставим известные значения, получим t = 10 г / 5 А = 2 минуты.
Итак, ток длился 2 минуты.

Совет:
Для успешного решения задач по электролизу помните о законе Фарадея и основных формулах. Закон Фарадея позволяет связать количество осадка вещества с переданным зарядом, а основные формулы помогают связать различные величины (сила тока, заряд и время).
Кроме того, важно понимать единицы измерения и приводить все величины к одному набору единиц (например, амперы и граммы).
Проверяйте единицы измерения в задаче и в формулах, чтобы избежать ошибок в расчетах.

Практика:
Сколько времени (в минутах) понадобится для осаждения 40 г меди при силе тока 2 А?