При последовательном соединении электролитических ванн, количество электричества, проходящее через каждую ванну, одинаково. Масса выделяемого вещества пропорциональна его электрохимическому эквиваленту.
1. Определим электрохимические эквиваленты железа (Fe) и магния (Mg).
Электрохимический эквивалент рассчитывается по формуле: $$k = \frac{M}{n \cdot F}$$, где:
$$M$$ - молярная масса вещества,
$$n$$ - валентность иона,
$$F$$ - число Фарадея (96485 Кл/моль).
2. Железо (Fe) трехвалентное ($$Fe^{3+}$$): $$M(Fe) = 55.845$$ г/моль, $$n = 3$$.
$$k(Fe^{3+}) = \frac{55.845}{3 \cdot 96485} ≈ 1.929 \cdot 10^{-4}$$ г/Кл.
3. Магний (Mg) двухвалентный ($$Mg^{2+}$$): $$M(Mg) = 24.305$$ г/моль, $$n = 2$$.
$$k(Mg^{2+}) = \frac{24.305}{2 \cdot 96485} ≈ 1.259 \cdot 10^{-4}$$ г/Кл.
4. Сравним массы железа и магния. Так как количество электричества одинаково, отношение масс равно отношению электрохимических эквивалентов:
$$\frac{m(Fe)}{m(Mg)} = \frac{k(Fe^{3+})}{k(Mg^{2+})} = \frac{1.929 \cdot 10^{-4}}{1.259 \cdot 10^{-4}} ≈ 1.532$$
5. Вывод: Масса трехвалентного железа, выделившегося на катоде, примерно в 1.532 раза больше массы двухвалентного магния, выделившегося на катоде при последовательном соединении электролитических ванн.
Ответ: Масса трехвалентного железа примерно в 1.532 раза больше массы двухвалентного магния.