Скільки грамів міді виділиться на катоді у результаті електролізу розчину купрум (ІІ) сульфату протягом 40 хв силою струму 1,2 А?

Для решения этой задачи мы будем использовать закон Фарадея, который гласит, что количество вещества, осажденного или выделяемого на электродах в результате электролиза, пропорционально количеству прошедшего через электролит заряда.

Дано:
Время электролиза (t) = 40 минут = 2400 секунд
Сила тока (I) = 1,2 A

Для решения задачи мы должны найти количество меди (Cu), выделяемой на катоде. Для этого нужно найти количество заряда (Q), протекшего через раствор. Мы можем найти количество заряда, используя уравнение:

Q = I * t

где Q - количество заряда, I - сила тока, t - время электролиза.

Подставляя известные значения, получаем:

Q = 1,2 A * 2400 сек = 2880 Кл.

Затем мы должны найти количество вещества меди (n), используя уравнение:

n = Q / F

где n - количество вещества (в молях), Q - количество заряда, F - постоянная Фарадея, равная 96500 Кл/моль.

Подставим известные значения:

n = 2880 Кл / 96500 Кл/моль ≈ 0,0298 моль.

И, наконец, для расчета массы меди (m) мы будем использовать молярную массу меди (M(Cu)), которая равна 63,55 г/моль:

m = n * M(Cu)

m = 0,0298 моль * 63,55 г/моль ≈ 1,89 г.

Таким образом, в результате электролиза розчину купрум (ІІ) сульфату в течение 40 минут при силе тока 1,2 А на катоде выделится примерно 1,89 грамма меди.