При силе тока 2,5А за 20 минут в электролитической ванне выделилось 1017мг двухвалентного металла. определить молярную массу металла

Для решения этой задачи нам потребуются следующие формулы и концепции:

1. Закон Фарадея: масса вещества, выделившегося при электролизе, пропорциональна заряду, прошедшему через проводник. Закон Фарадея можно выразить следующим образом: m = Z * Q, где m - масса вещества, выделившегося при электролизе, Z - заряд, прошедший через проводник, Q - заряд электронов.

2. Заряд электрона равен 1,6 * 10^(-19) Кл.

3. Молярная масса (молекулярная масса) металла определяется суммой атомных масс в его молекуле и выражается в г/моль.

Шаги решения задачи:

1. Выразим заряд Z, прошедший через проводник, используя формулу: Z = I * t, где I - сила тока, t - время.

2. Подставим данную информацию в формулу закона Фарадея: m = Z * Q.

3. Найдем заряд Q, используя следующее соотношение: Q = N * e, где N - количество электронов, e - заряд электрона.

4. Подставим полученное значение Q в формулу закона Фарадея, чтобы найти массу вещества (металла), выделившегося при электролизе.

5. Найдем количество вещества (моль) металла, разделив массу металла на его молярную массу.

6. Наконец, найдем молярную массу металла, разделив массу металла на количество вещества.

Давайте решим эту задачу подробно:

Дано:
Сила тока (I) = 2,5 А
Время (t) = 20 минут = 20 * 60 = 1200 секунд
Масса металла (m) = 1017 мг = 1017 * 10^(-3) г

1. Найдем заряд Z, прошедший через проводник:
Z = I * t = 2,5 А * 1200 с = 3000 Кл

2. Найдем заряд Q:
Q = N * e, где N - количество электронов, e - заряд электрона.
Поскольку оба значения даны, необходимо их только подставить в формулу:
Q = 3000 Кл * 1,6 * 10^(-19) Кл = 4,8 * 10^(-16) Кл.

3. Найдем массу металла по закону Фарадея:
m = Z * Q = 4,8 * 10^(-16) Кл * 1017 * 10^(-3) г = 4,88 * 10^(-13) г.

4. Найдем количество вещества (моль) металла:
n = m / M, где M - молярная масса металла.
Для этого необходимо знать молярную массу металла. Предположим, что речь идет о двухвалентном металле X. Тогда его формула будет X2, и его молярная масса будет равна сумме атомных масс двух атомов X.
Для нахождения молярной массы необходимо обратиться к справочникам или использовать известные значения атомных масс для конкретного металла.

5. Например, предположим, что мы говорим о двухвалентном металле железе (Fe). Согласно периодической таблице, атомная масса железа равна примерно 56 г/моль. Тогда молярная масса металла Fe2 будет равна 2 * 56 г/моль = 112 г/моль.

6. Наконец, найдем молярную массу металла:
M = m / n = (4,88 * 10^(-13) г) / (1017 * 10^(-3) г / 112 г/моль).

Оставшиеся вычисления мы можем выполнить на калькуляторе:

M = (4,88 * 10^(-13) г) / (1017 * 10^(-3) г / 112 г/моль) = 5,6 * 10^(-4) г/моль.

Таким образом, молярная масса двухвалентного металла составляет 5,6 * 10^(-4) г/моль.