2017-07-12
Сколько времени нужно производить электролиз воды, чтобы получить $V = 1 л$ водорода $H_{2}$ при $t = 21^{ \circ} C$ и $P = 10^{5} Па$. Молярная масса водорода $\mu = 2 г/моль$, число Авогадро $N_{A} = 6 \cdot 10^{23} моль^{-1}$, заряд электрона $e = 1,6 \cdot 10^{19} Кл$. Ток при электролизе $I = 100 А$.
Решение:
Решая систему уравнений, получающихся из объединенного закона Фарадея:
$\Delta m = \frac{I \mu \Delta t}{eN_{A}n}$
и уравнения Клапейрона — Менделеева:
$pV = \frac{ \Delta m}{ \mu} RT$,
находим
$\Delta t = \frac{enN_{A}pV}{IRT} \approx 77 с$.
Здесь $\mu$ — молярная масса молекулы водорода $H_{2}$, а не атома $H$, поэтому $n = 2$.