В двух отдельных ваннах проводится электрическое покрытие меди и серебра при одинаковом токе. Если за тот же промежуток времени масса слоя серебра составит 40,78 г, то какова будет масса слоя меди?

По закону Фарадея масса вещества, выделившегося на электроде, равна:

\[ m = \frac{M}{n} \cdot \frac{I t}{F} \]

где \(M\) — молярная масса, \(n\) — число электронов в реакции, \(I\) — сила тока, \(t\) — время, \(F\) — постоянная Фарадея.

Так как ток и время одинаковы, отношение масс меди и серебра зависит только от \(M/n\):

\[ \frac{m_{\text{Cu}}}{m_{\text{Ag}}} = \frac{M_{\text{Cu}}/n_{\text{Cu}}}{M_{\text{Ag}}/n_{\text{Ag}}} \]

Для серебра: Ag⁺ + e⁻ → Ag, \(n_{\text{Ag}} = 1\), \(M_{\text{Ag}} = 107{,}87\) г/моль.
Для меди: Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu, \(n_{\text{Cu}} = 2\), \(M_{\text{Cu}} = 63{,}55\) г/моль.

Подставляем:

\[ \frac{m_{\text{Cu}}}{40{,}78} = \frac{63{,}55/2}{107{,}87/1} = \frac{31{,}775}{107{,}87} \approx 0{,}2946 \]

Тогда \(m_{\text{Cu}} = 40{,}78 \cdot 0{,}2946 \approx 12{,}0\) г.

Ответ: масса слоя меди составит примерно 12,0 г.

Отправить ответ