Определите силу тока при условии,что в течение двух часов на катоде

Сульфат меди (СuSO₄) является сильным электролитом. Поэтому в растворе, еще до пропускания электронного тока он будет диссоциировать:

СuSO₄ Сu²⁺ + SO₄^2-.

Вода является слабеньким электролитом, потому диссоциирует на ионы отчасти:

Н₂О Н⁺ + ОН^-.

Потому, еще до пропускания электронного тока через аква раствор сульфата меди, в этом растворе теснее имеются ионы: Сu²⁺_, SO₄^2-, Н⁺ и ОН^-.

Процесс электролиза

При пропускании электрического тока к катоду устремляются позитивно заряженные ионы Сu²⁺ и Н⁺, а у анода концентрируются анионы SO₄^2- и ОН^-. Медь, в химическом ряду напряжений металлов, стоит за водородом, поэтому на катоде будут разряжаться конкретно ионы меди:

Сu²⁺ +2е^- Сu⁰.

Ионы водорода будут разряжаться труднее, так как водород стоит в ряду напряжений металлов перед медью.

А вот на аноде электроны легче будут отдавать гидроксид-ионы:

2ОН^- - 2е^- (Н₂О)⁰ + О⁰ ;

2О⁰ О_2.

Таким образом, на катоде будет выделяться чистая медь, а на аноде кислород.

Решение задачки

Расчет массы меди, образовавшейся на катоде, делается по формуле, из закона Фарадея: m=MэIt/F, где:

• m масса меди (64 г, по условию задачки);
• Mэ эквивалентная масса ионов меди (31,77 г/моль), так как Mэ=М/валентность, то есть, для меди Mэ=63,54/2=31,77 г/моль;
• I сила тока она безызвестна;
• t время в секундах (2 часа = 7200 секунд, по условию задачи);
• F число Фарадея (всегда равно 96500 Кл/моль).

Изменим формулу m=MэIt/F, под условие задачи:

mF =MэIt; как следует, I= mF/t/Mэ. Это и есть искомая формула. Ее можно записать и по иному: I= mF/Mэt. Подставим в нее значения, обозначенные в условии задачи:

I = 64*96500: 7200 : 31,77 27 А.