19.20. За какое время полностью израсходуется медный анод размером 100 х 50 х 2,0 мм, если сила тока в цепи при электролизе была 3,0 A?

Решение:

• Шаг 1: Найдем объем медного анода:

\[V = 100 \cdot 50 \cdot 2 = 10000 \text{ мм}^3 = 10 \text{ см}^3\]

• Шаг 2: Найдем массу медного анода, зная плотность меди \(\rho = 8.96 \text{ г/см}^3\):

\[m = \rho V = 8.96 \cdot 10 = 89.6 \text{ г}\]

• Шаг 3: Используем закон электролиза Фарадея:

\[m = kIt\] где:

• \(m\) - масса вещества, выделившегося на электроде (89.6 г),
• \(k\) - электрохимический эквивалент меди (0.33 \(\cdot 10^{-6}\) кг/Кл или 0.00033 г/Кл),
• \(I\) - сила тока (3.0 А),
• \(t\) - время электролиза (в секундах).

• Шаг 4: Выразим время \(t\) и подставим значения:

\[t = \frac{m}{kI} = \frac{89.6}{0.00033 \cdot 3} = \frac{89.6}{0.00099} \approx 90505 \text{ с}\]

• Шаг 5: Переведем время в часы:

\[t = \frac{90505}{3600} \approx 25.14 \text{ ч}\]