Определите массу вещества, выделившегося на катоде (в г), если электролиз раствора хлорида никеля (ii) в электролизере с инертным анодом проводили 5 ч при силе тока 20 а, выход по току составил 95 %. запишите ответ с точностью до целых.
Шаг 1: Найдем электрический заряд, которым прошел ток через раствор хлорида никеля (ii) за 5 часов:
Электрический заряд = Сила тока × Время = 20 A × 5 ч = 100 А·ч
Здесь мы умножаем силу тока в амперах на время в часах, чтобы получить электрический заряд в ампер-часах (А·ч).
Шаг 2: Найдем эквивалентную массу хлорида никеля (ii). Эквивалентная масса равна молярной массе хлорида никеля (ii) деленной на число электронов, необходимых для восстановления одной молекулы хлорида никеля (ii).
Молярная масса хлорида никеля (ii) (NiCl2) = масса никеля (Ni) + две массы хлора (Cl) = 58,69 г/моль + 2 × 35,45 г/моль = 129,59 г/моль
Для восстановления одной молекулы хлорида никеля (ii) нужно два электрона. Таким образом, число электронов, необходимых для восстановления одной молекулы хлорида никеля (ii), равно 2.
Эквивалентная масса хлорида никеля (ii) = молярная масса хлорида никеля (ii) / число электронов = 129,59 г/моль / 2 = 64,795 г/экв
Следовательно, масса вещества, выделившегося на катоде, составляет около 24370 г. Ответ округляем до целого числа, поэтому окончательный ответ: 24370 г.
Масса = (Электрический заряд × Эквивалентная масса) / Заряд элементарного электрона
Шаг 1: Найдем электрический заряд, которым прошел ток через раствор хлорида никеля (ii) за 5 часов:
Электрический заряд = Сила тока × Время = 20 A × 5 ч = 100 А·ч
Здесь мы умножаем силу тока в амперах на время в часах, чтобы получить электрический заряд в ампер-часах (А·ч).
Шаг 2: Найдем эквивалентную массу хлорида никеля (ii). Эквивалентная масса равна молярной массе хлорида никеля (ii) деленной на число электронов, необходимых для восстановления одной молекулы хлорида никеля (ii).
Молярная масса хлорида никеля (ii) (NiCl2) = масса никеля (Ni) + две массы хлора (Cl) = 58,69 г/моль + 2 × 35,45 г/моль = 129,59 г/моль
Для восстановления одной молекулы хлорида никеля (ii) нужно два электрона. Таким образом, число электронов, необходимых для восстановления одной молекулы хлорида никеля (ii), равно 2.
Эквивалентная масса хлорида никеля (ii) = молярная масса хлорида никеля (ii) / число электронов = 129,59 г/моль / 2 = 64,795 г/экв
Шаг 3: Найдем заряд элементарного электрона. Заряд элементарного электрона равен 1,602 × 10^-19 Кл.
Шаг 4: Подставим все значения в формулу и рассчитаем массу:
Масса = (Электрический заряд × Эквивалентная масса) / Заряд элементарного электрона = (100 А·ч × 3600 Кл/А·ч × 0,95 × 64,795 г/экв) / (1,602 × 10^-19 Кл)
Выполняя расчеты, получаем:
Масса ≈ 2,437 × 10^4 г
Следовательно, масса вещества, выделившегося на катоде, составляет около 24370 г. Ответ округляем до целого числа, поэтому окончательный ответ: 24370 г.