Определите силу тока при условии,что в течение двух часов на катоде выделилось 64г меди.напишите анодный и катодный процессы

Сульфат меди (СuSO₄) является сильным электролитом. Поэтому в растворе, еще до пропускания электрического тока он будет диссоциировать:

СuSO₄⇄ Сu²⁺ + SO₄^2-.

Вода является слабым электролитом, поэтому диссоциирует на ионы частично:

Н₂О⇄ Н⁺ + ОН^-.

Поэтому, еще до пропускания электрического тока через водный раствор сульфата меди, в этом растворе уже имеются ионы: Сu²⁺_, SO₄^2-, Н⁺ и ОН^-.

При пропускании электрического тока к катоду устремляются позитивно заряженные ионы Сu²⁺ и Н⁺, а у анода концентрируются анионы SO₄^2- и ОН^-. Медь, в электрохимическом ряду напряжений металлов, стоит за водородом, поэтому на катоде будут разряжаться именно ионы меди:

Сu²⁺ +2е^- → Сu⁰.

Ионы водорода будут разряжаться труднее, поскольку водород стоит в ряду напряжений металлов перед медью.

А вот на аноде электроны легче будут отдавать гидроксид-ионы:

2ОН^- - 2е^- → (Н₂О)⁰ + О⁰ ;

2О⁰ → О_2.

Таким образом, на катоде будет выделяться чистая медь, а на аноде – кислород.

Расчет массы меди, образовавшейся на катоде, производится по формуле, из закона Фарадея: m=MэIt/F, где:

• m – масса меди (64 г, по условию задачи);
• Mэ – эквивалентная масса ионов меди (31,77 г/моль), поскольку Mэ=М/валентность, то есть, для меди Mэ=63,54/2=31,77 г/моль;
• I – сила тока – она неизвестна;
• t – время в секундах (2 часа = 7200 секунд, по условию задачи);
• F – число Фарадея (всегда равно 96500 Кл/моль).

Изменим формулу m=MэIt/F, под условие задачи:

mF =MэIt; следовательно, I= mF/t/Mэ. Это и есть искомая формула. Ее можно записать и по другому: I= mF/Mэt. Подставим в нее значения, указанные в условии задачи:

I = 64*96500: 7200 : 31,77≈ 27 А.