If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Количествена електролиза

Изчисляване на количеството цинк, отложено на цинковия електрод след 1 час при сила на тока от батерия 5,0 А.  Създадено от Джей.

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.

Видео транскрипция

Това е електролизна клетка, каквато разглеждахме в предишно видео. Запомни, че електролизната клетка използва външен източник на ток за протичането на неспонтанна окислително-редукционна реакция. Така че ни трябва източник на напрежение и това е нашата батерия. Знаем, че електроните идват от отрицателния извод на батерията и електроните отиват в цинковия електрод. Знаем, че в разтвора има цинкови 2+ йони, така че Zn2+ получава два електрона и се редуцира до твърд цинк, значи се образува метал цинк на цинковия електрод, ето тук. От другия електрод батерията изсмуква електрони от медта и твърдата мед се окислява, губи два електрона и се образуват йони Cu2+, така че медният електрод губи маса с течение на времето. Задачата, която имаме, е количествена електролизна задача, защото ни дават силата на тока, 5 ампера, така че имаме ток със сила 5 ампера. Колко цинк в грамове, ще се отложи върху цинковия електрод след един час? Трябва да намерим колко цинк ще се образува на цинковия електрод. Първо да помислим върху определението за електрически ток, нека да запиша, електрическият ток е равен на големината на заряда за единица време. Във физиката с I означаваме електрическия ток, заряда означаваме с Q, а времето с малка буква t. Вече сме работили със заряд в предишни видеа, знаем, че той се измерва с кулони, а времето в секунди, така че имаме кулони за секунда, което ни дава ампери, или А съкратено. Хайде да заместим това, което ни е дадено. Знаем, че токът е пет ампера, заместваме тук 5,0 ампера. Не знаем зарядът колко е, но знаем времето. За колко време говорим? Имаме един час, трябва да го превърнем в секунди. Колко секунди има в един час? Един час има 60 минути, всяка минута има 60 секунди, така че 60 по 60 дава 3600 секунди в един час. Сега можем да намерим Q, големината на заряда. Имаме 5 по 3600 е равно на 18 000. Значи след един час имаме 18 000 кулона. От големината на заряда можем да намерим колко мола електрони са преминали, с помощта на константата на Фарадей. Запомни, константата на Фарадей ни казва, че един мол електрони има заряд от 96 500 кулона. Ако имаме 18 000 кулона, колко мола електрони са това? Трябва да разделим на константата на Фарадей. 18 000 делено на 96 500, което е константата на Фарадей, зарядът на един мол електрони. Ако го направиш така, ще видиш, че кулоните се съкращават, и се получават молове електрони. Да го сметнем с калкулатора. 18 000 делено на 96 500 е 0,19, това е равно на 0,19 мола електрони. Значи 0,19 мола електрони са преминали през електролизната клетка под въздействието на батерията. Сега трябва да свържем моловете електрони с моловете образуван цинк. Ще го направим, като си припомним редукционната реакция. Zn2+ плюс два електрона дава твърд цинк, нека го запиша тук. Знаем, че йоните Zn2+ се редуцират до твърд цинк. Нека да погледнем тези молни отношения тук. Два мола електрони са необходими за един мол Zn2+, за да се образува един мол твърд цинк. Вече имаме връзката. Знаем отношението на моловете електрони към моловете твърд цинк, това е отношение две към едно. Значи един мол цинк се образува за всеки два мола електрони. Нека да съставим пропорция, за да намерим колко мола цинк се образуват. Поставяме електрони към количество твърд цинк, това е молно отношение две към едно, нашето отношение на моловете е две към едно. После отдясно имаме... знаем, че имаме 0,19 мола електрони, които са постъпили в нашата електролизна клетка, записвам 0,19 мола електрони, което е върху х, х са моловете образуван цинк. Сега да решим пропорцията. Това е 2х е равно на 0,19. 0,19 делено на 2 е равно на 0,095, значи х е равно на 0,095, като х са молове. Значи това са моловете цинк, които се образуват в нашата реакция, и го получихме от отношението на количествата в молове. Един мол цинк се образува от два мола електрони, щом имаме 0,19 мола електрони, половината на това е количеството молове, които се образуват. Накрая трябва да преобразуваме моловете цинк в грамове, защото това се търси в задачата. Търсят се грамовете отложен цинк. Преминаването от молове в грамове е много лесно, просто умножаваме по моларната маса. Ако имаме 0,095 мола цинк, умножаваме по моларната маса на цинка, която е 65,39. Моларната маса на цинка е 65,39 грама за мол. Ако умножим, моловете се съкращават, получаваме грамове и остава да пресметнем. Имаме 0,095 по 65,39, което е 6,2. Значи получаваме 6,2 грама цинк. Това е крайният ни отговор, колко цинк се е отложил на цинковия електрод. Има и друг начин за решаване на този тип задачи. Аз предпочитам да правя всичко стъпка по стъпка и да достигна до отговора логически. Също така можеш да проследиш мерните единици. Това е друг начин за решаване. Това е просто начинът, който аз предпочитам за решаване на количествени електролизни задачи.