Дві електролітичні ванни з'єднані послідовно. В першій ванні виділилось 19,5 г цинка, в другій за той самий час - 11,2 г заліза. Цинк двохвалентний. Яка валентність заліза?
За законом Фарадея, количество продукта электролиза, выделившегося на электроде, пропорционально количеству электричества, прошедшего через электролит:
m = Q * M / (n * F),
где m - масса продукта электролиза, Q - количество электричества, прошедшего через электролит, M - молярная масса продукта электролиза, n - количество электронов, участвующих в реакции, F - постоянная Фарадея.
Используя эту формулу для обеих ванн, мы можем записать:
m₁ = Q * M₁ / (n * F),
m₂ = Q * M₂ / (n * F),
где m₁ и M₁ - масса и молярная масса цинка соответственно, m₂ и M₂ - масса и молярная масса железа соответственно.
Мы также знаем, что время электролиза в обеих ваннах было одинаковым, поэтому количество электричества, прошедшего через обе ванны, также было одинаковым:
Q₁ = Q₂.
Разделив уравнения для масс продуктов электролиза, мы получим:
m₁ / m₂ = M₁ / M₂.
Подставив известные значения, получаем:
19,5 / 11,2 = 65,4 / (M₂ * n).
Так как молярная масса железа равна 56 г/моль, то мы можем решить уравнение относительно n:
Answers & Comments
Ответ:
За законом Фарадея, количество продукта электролиза, выделившегося на электроде, пропорционально количеству электричества, прошедшего через электролит:
m = Q * M / (n * F),
где m - масса продукта электролиза, Q - количество электричества, прошедшего через электролит, M - молярная масса продукта электролиза, n - количество электронов, участвующих в реакции, F - постоянная Фарадея.
Используя эту формулу для обеих ванн, мы можем записать:
m₁ = Q * M₁ / (n * F),
m₂ = Q * M₂ / (n * F),
где m₁ и M₁ - масса и молярная масса цинка соответственно, m₂ и M₂ - масса и молярная масса железа соответственно.
Мы также знаем, что время электролиза в обеих ваннах было одинаковым, поэтому количество электричества, прошедшего через обе ванны, также было одинаковым:
Q₁ = Q₂.
Разделив уравнения для масс продуктов электролиза, мы получим:
m₁ / m₂ = M₁ / M₂.
Подставив известные значения, получаем:
19,5 / 11,2 = 65,4 / (M₂ * n).
Так как молярная масса железа равна 56 г/моль, то мы можем решить уравнение относительно n:
n = 65,4 / (M₂ * 11,2 / 19,5) = 2.
Таким образом, валентность железа равна 2.
Объяснение: