Электролиз воды
3/10Если в воду поместить два электрода, через которые подать электрический ток, начнётся реакция электролиза воды: на положительном электроде будет происходить реакция \[2\mathrm{O}^{-2} \to \mathrm{O}_2 + 4e^-,\] то есть из двух ионов кислорода образуются молекула газа кислорода и 4 электрона, а на отрицательном электроде будет происходить реакция \[2\mathrm{H}^+ + 2e^- \to \mathrm{H}_2,\] то есть из двух ионов водорода и двух электронов образуется молекула газа водорода.
В школьной лабораторной работе в течение 20 минут проводился электролиз воды, причём сила тока в цепи была постоянна. В результате выделилось \(2{,}5\cdot 10^{-5}\) моль водорода. Какова была сила тока в цепи? Элементарный заряд \(1{,}60\cdot 10^{-19}\) Кл, постоянная Авогадро \(6{,}02\cdot 10^{23}\) 1/моль.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСколько электронов нужно, чтобы получилась одна молекула водорода? Сила тока "— заряд, протёкший за единицу времени.
Ответ\(I = 4{,}0\) мА.
РешениеЗа 20 минут выделилось \[N = 2{,}5\cdot 10^{-5}\text{ моль}\cdot 6{,}02\cdot 10^{23}\,\frac{1}{\text{моль}} = 15{,}05\cdot 10^{18}\] молекул водорода. Значит, за это время в цепи протёк заряд \(2eN\) и сила тока в цепи \[I = \frac{2\cdot 1{,}60\cdot 10^{-19}\text{ Кл}\cdot 15{,}05\cdot 10^{18}}{20\cdot 60\text{ с}} = 4{,}0\text{ мА}.\]
Похожие задачи
- ЭДС батареи МОШ 2010/11, 11 кл.
- Две проволоки параллельно МОШ 2010/11, 10 кл.
- КПД источника и резистор МОШ 2010/11, 11 кл.
- Моток медной проволоки МОШ 2010/11, 10 кл.
- Четыре провода МОШ 2011/12, 9 кл.
- Сопротивление катушки МОШ 2011/12, 9 кл.