Какой силы ток необходимо пропускать через раствор NiSO4, чтобы в течении 300 минут масса катода увеличилась на 50 г? Выход по току 90 %.
Напишите химические реакции процессов, происходящих на аноде и катоде.

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать законы электролиза и уравнение неравновесной электродной реакции.

1. Найдем количество вещества никеля, которое будет осаждено на катоде по формуле:
n = m/M,
где n - количество вещества (в молях), m - масса вещества (в граммах), M - молярная масса вещества.
Подставляя значения, получаем:
n = 50 г / 58.6934 г/моль ≈ 0.85376 моль.

2. Найдем количество электрона, необходимого для осаждения данного количества вещества никеля на катоде:
Q = n * F,
где Q - количество электричества (заряд) (в кулонах), n - количество вещества (в молях), F - постоянная Фарадея (эквивалент электрона).
Значение постоянной Фарадея равно 96485 Кл/моль.
Подставляя значения, получаем:
Q = 0.85376 моль * 96485 Кл/моль ≈ 82482 Кл.

3. Так как выход по току составляет 90%, то общее количество электричества составляет:
Q_total = Q / (выход по току) = 82482 Кл / 0.9 ≈ 91647 Кл.

4. Теперь, мы можем использовать соотношение: I = Q_total / t, для определения силы тока, где I - сила тока (в амперах), Q_total - общее количество электричества (заряд) (в кулонах), t - время электролиза (в секундах).
Для перевода времени из минут в секунды, нужно умножить время на 60.
Подставляя значения, получаем:
I = 91647 Кл / (300 мин * 60 сек/мин) ≈ 5.08 А.

Итак, чтобы масса катода увеличилась на 50 г в течение 300 минут, необходимо пропускать ток силой примерно 5.08 А через раствор NiSO4.

Теперь, давайте опишем химические реакции, которые происходят на аноде и катоде.

На аноде основной реакцией будет окисление ионов серы:
2SO4^2- -> 2SO4^2- + 4e^-

На катоде происходит восстановление ионов никеля:
Ni^2+ + 2e^- -> Ni

Таким образом, в результате электролиза раствора NiSO4 на аноде происходит окисление ионов серы, а на катоде происходит восстановление ионов никеля, что приводит к осаждению никеля на поверхности катода.