Напишите уравнения реакций для процессов, происходящих при электролизе водного раствора CuSO4. Сколько минут необходимо пропускать ток силой 2,5 А через раствор CuSO4, чтобы на катоде выделилось 0,72 г меди? Выход по току составляет 90%.

При электролизе водного раствора \( CuSO_4 \) с инертными электродами происходят такие процессы:

На катоде восстанавливается медь:

\[ Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu \]

На аноде выделяется кислород:

\[ 2H_2O - 4e^- \rightarrow O_2 + 4H^+ \]

Общее уравнение:

\[ 2CuSO_4 + 2H_2O \rightarrow 2Cu + O_2 + 2H_2SO_4 \]

Найдём время по закону Фарадея:

\[ m = \frac{\eta MIt}{nF} \]

Отсюда:

\[ t = \frac{mnF}{\eta MI} \]

Дано: \( m = 0{,}72 \) г, \( I = 2{,}5 \) А, \( \eta = 0{,}90 \), \( M(Cu) = 64 \) г/моль, \( n = 2 \), \( F = 96500 \) Кл/моль.

\[ t = \frac{0{,}72 \cdot 2 \cdot 96500}{0{,}90 \cdot 64 \cdot 2{,}5} = 965 \text{ с} \]

Переведём в минуты:

\[ 965 : 60 \approx 16{,}1 \text{ мин} \]

Ответ: ток нужно пропускать примерно 16 минут.

0 0 Пожаловаться