Условие задачи

Электролиз раствора сульфата некоторого металла проводили при силе тока 6 A в течение 45 мин, в результате чего на катоде выделилось 5,49 г металла. Вычислите эквивалентную массу металла.

Решение

Дисциплина: электролиз и электрохимия.

Решение:

Дано:
Сила тока I = 6 А
Время t = 45 мин = 45 × 60 = 2700 с
Масса выделившегося металла m = 5,49 г
Фарадеевская постоянная F ≈ 96485 Кл/экв. (поскольку 1 экв. = 96485 Кл)

По правилу Фарадея, масса вещества, выделившегося на электроде, определяется соотношением:

m = (electrochemical equivalent) × (I × t)

При этом электролитический эквивалент (масса, выделяющаяся при прохождении одного Фарадея, то есть 96485 Кл) равен:

electrochemical equivalent = Mₑ = (эквивалентная масса)

Отсюда формула для вычисления эквивалентной массы металла выражается как:

Mₑ = (m × F) ÷ (I × t)

Подставим числовые значения:

Mₑ = (5,49 г × 96485 Кл/экв.) ÷ (6 А × 2700 с)

Вычислим знаменатель:
6 А × 2700 с = 16200 Кл

Таким образом:

Mₑ = (5,49 × 96485) ÷ 16200

Сначала вычислим отношение:
96485 ÷ 16200 ≈ 5,957

Тогда:
Mₑ ≈ 5,49 г × 5,957 ≈ 32,7 г

Ответ: эквивалентная масса металла приблизительно равна 32,7 г.