Какое количество вещества V осядет на катоде из соли любого двухвалентного метала за 40 мин если сила тока равномерно уменьшалась от 16А до 0А.

Для того чтобы определить количество вещества, которое осядет на катоде из соли двухвалентного металла, нам нужно использовать закон Фарадея. В данном случае сила тока изменяется от 16 А до 0 А, что подразумевает, что ток варьируется с течением времени.

Шаг 1: Определим среднее значение тока.

Если ток уменьшается от 16 А до 0 А за 40 минут, то среднее значение тока можно найти как арифметическое среднее этих значений:

Шаг 2: Переведем время в секунды.

Поскольку сила тока измеряется в амперах (А), а время должно быть в секундах, переведем 40 минут в секунды:

Шаг 3: Рассчитаем общее количество электричества (заряда), протекшего через раствор.

Общее количество заряда $Q$, которое прошло через раствор за 40 минут, можно вычислить по формуле:

где:

• $I_{\text{среднее}} = 8 \, \text{А}$,
• $t = 2400 \, \text{с}$.

Тогда:

Шаг 4: Рассчитаем количество вещества, которое осядет на катоде.

Теперь, чтобы найти массу вещества, которое осядет, используем закон Фарадея. Закон Фарадея для электролиза выражается через следующую формулу:

где:

• $m$ — масса вещества, которое осело на катоде,
• $M$ — молекулярная масса металла,
• $F$ — постоянная Фарадея (приблизительно 96485 Кл/моль),
• $z$ — валентность металла (для двухвалентного металла $z = 2$).

Для двухвалентного металла (например, меди), подставим известные значения. Например, для меди $M = 63.5 \, \text{г/моль}$, $z = 2$.

Тогда масса меди, которая осела, будет:

Таким образом, на катоде осадится примерно 6.3 грамма двухвалентного металла (в данном примере меди) за 40 минут, если сила тока равномерно уменьшалась от 16 А до 0 А.