2018-02-07
При электролизе раствора нитрата серебра на катоде за 2 ч выделилось 18 г серебра. Напряжение на зажимах ванны 5 В, сопротивление раствора 2 Ом. ЭДС поляризации 0,5 В. Определите валентность серебра $n$ и число атомов серебра $N$, выделившихся на катоде.
Решение:
Используя объединенный закон Фарадея: $m = \frac{M}{Fn} It$, находим валентность серебра: $n = \frac{MIt}{mF}$. Учитывая, что в цепи действует ЭДС поляризации, определим силу тока из закона Ома для участка цепи с ЭДС: $I = \frac{U - \mathcal{E}}{R}$, тогда $n = \frac{M(U - \mathcal{E})t}{mFR} = 1$.
Число атомов серебра $N = \frac{q}{e}$ ($e$ - заряд электрона). Так как $q = It$, получаем, $N = \frac{(U - \mathcal{E})t}{Re}; N = \frac{(5 - 0,5) \cdot 7200}{2 \cdot 1,6 \cdot 10^{-19} } = 10,12 \cdot 10^{22}$.