Задача 62

Какую электрическую энергию W надо затратить, чтобы при электролизе раствора AgNO₃ выделилось т=500 мг серебра? Разность потенциалов на электродах U=4 В.

Дано: mAg=500·10-6 кг U=4 В kAg= 11,18·10-6 кг/Кл	Решение: Энергия, необходимая для выделения массы m вещества при электролизе W - IUt, (1)
W – ?	где U - приложенная разность потенциалов.

E

A K I

По первому закону Фарадея:

(2)

Подставим (2) в (1), получаем

Вычисления:

Ответ: для выполнения поставленных в задаче целей надо затратить электрическую энергию, равную W=l,79·10³ Дж.

Задача 63

Через раствор азотной кислоты пропускается ток I=2А. Какое количество электричества q переносится за t=l мин ионами каждого знака?

Дано: I=2 А t=60 с и+=32,6·10-8 м2/(В·с) и_=6,4·10-8 м2/(В·с)	Решение: Суммарный заряд, прошедший через электролит q=q++q_. С другой стороны
q+, q- – ?	q=It. (1)

Отсюда

q₊+q_=It

При небольших плотностях тока имеет место соотношения

q - заряд иона,

n - число ионов каждого знака, находящихся в единице объема электролита, Е - напряженность поля.

E

A K I

Отсюда составим отношение

(2)

Мы знаем, что

q=It=jSt

Количество электричества q₊ и q_, переносимое за время t ионами каждого знака

q₊=j₊St

q_-=j_-St

Составим соотношение

(3)

Приравнивая отношения (1) и (2) получаем отношение

(4)

На основе уравнений (1) и (4) составим систему уравнений

Отсюда

Вычисления:

Ответ: количество электричества, переносимого за время t ионами отрицательного и положительного знака соответственно равно q_= 20 Кл и q₊= 100 Кл.

Задача 64

Найти сопротивление R раствора AgNO₃, заполняющего трубку длиной l =84 см и площадью поперечного сечения S=5 мм². Эквивалентная концентрация раствора =0,1 моль/л, степень диссоциации  = 8 1%.

Дано: Z=1 F=96,5·103 кл/моль l=84·10-2м u+=5,6·10-3 м2/В·с и-=6,4·10-3 м2/В·с S=5·10-6ì =100 моль/м3  = 81%	Решение: Сопротивление раствора: (1) где  - удельная проводимость, определяемая по формуле:  =CZF(u+ + u_) (2) Величина  =cz- эквивалентная концентрация
R-?	Отсюда

l

S

E R

 =F(u₊ + u_)

Подставим выражение (2) в (1), получаем

Вычисления:

Ответ: сопротивление раствора AgNO₃, заполняющего трубку, равно R=180·10³ 0м.