Примеры решения типовых задач по теме

Пример 1. Сколько граммов меди выделится на катоде при пропускании через раствор сульфата меди (II) СuSO₄ тока силой 5 ампер в течение 10 минут?

Решение.

Определим количество протекшего через раствор электричества:

Q = I ∙ t,

где I – сила тока в амперах; t – время в секундах.

Q = 5A ∙ 600 с = 3000 А ∙ с = 3000 кулон.

Молярная масса эквивалента меди (молярная масса 64) равняется 64:2 = 32 г/моль. Следовательно, 96500 кулон выделяют 32 г меди. Искомое количество меди:

m = (32 ∙ 3000) / 96500 » 0,99 г.

Пример 2. Сколько времени нужно пропускать через раствор кислоты ток силой 10 ампер, чтобы получить 5,6 л водорода (при н.у.)?

Решение.

Молярная масса эквивалента водорода равна:

M_экв (H) = = 1 г/моль.

Молярная масса водорода M(H₂) = 2 г/моль. Один моль молекул водорода имеет массу 2 г и занимает при н.у. объем 22,4 л. Осюда следует, что 1 моль эквивалентов водорода, имеющий массу 1 г, занимает при н. у. объем 11,2 л. Для выделения из раствора 1 моль эквивалентов необходим 1 Фарадей электричества (96500 Кл).

Находим количество электричества, которое должно пройти через раствор, чтобы из него выделилось 5,6 л водорода.

Искомое количество электричества:

11,2 л − 96500 Кл,

5,6 л − Q,

Q = (96500 ∙ 5,6) / 11,2 = 48250 кулонов.

Определим время прохождения тока:

t = Q / I = 48250/10 = 4825 с = 1 ч 20 мин 25 с.

Пример 3. При пропускании тока через раствор нитрата серебра на катоде выделилось за 10 мин. 1 г серебра. Определите силу тока.

Решение.

Масса 1 моль эквивалентов серебра равна 108 г. Для выделения 1 г серебра через раствор должно пройти 96500 : 108 » 894 кулона. Отсюда сила тока:

I = 894 / (10 ∙ 60) » 1,5A.

Пример 4. Найти молярную массу эквивалента олова, если при токе 2,5 ампера из раствора хлорида олова (II) SnCl₂ за 30 мин. выделяется олово массой 2,77 г.