Під час пропускання струму через водний розчин сірчаної кислоти через електролітичну ванну пройшов заряд 10 МКл. Визначити обєм кисню, який виділився на аноді, якщо він має температуру 20 град і перебуває під тиском 0,2 МПа?

Ответ:

Для розв'язання цього завдання можна скористатися законом Фарадея, який визначає зв'язок між кількістю електричного заряду, який проходить через електроліт, і кількістю речовини, що виділяється або поглинається на електродах.

Закон Фарадея має вигляд:

\[ Q = n \cdot F \]

де:

- \( Q \) - кількість електричного заряду (10 МКл або 10 000 Кл),

- \( n \) - кількість електронів, які беруть участь у реакції (визначається з рівняння реакції),

- \( F \) - число Фарадея, яке дорівнює кількості елементарних зарядів (6.022 x 10^23 зарядів на моль електронів).

Після знаходження кількості молей \( n \), можна використати ідеальний газовий закон для визначення об'єму \( V \):

\[ PV = nRT \]

де:

- \( P \) - тиск (0.2 МПа або 200 кПа),

- \( V \) - об'єм газу (шукаємо),

- \( n \) - кількість молей,

- \( R \) - універсальна газова стала (8.314 Дж/(моль·К)),

- \( T \) - температура в кельвінах (20 градусів Цельсія додаємо до 273.15 для отримання температури в К).

Знайдемо кількість молей \( n \) за допомогою закону Фарадея та підставимо значення у рівняння ідеального газу для обчислення об'єму \( V \).

Объяснение: