При электролизе в течении 1часа водного раствора нитрата висмута (Bi(NO₃)₃) на катоде выделилось 14 грамм висмута (Bi). Выход по току составляет 94 %. Вычислите силу тока.

Решение задачи

Электролиз – окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении постоянного электрического тока через расплав или раствор электролита и сопровождающийся разложением расплавленного или растворенного вещества или воды.

Выход по току – это выраженное в процентах отношение количества фактически затраченного электричества (Q_факт) к теоретически необходимому(Q_теор):

Иногда в задачах используется выход по току, рассчитанный как степень отклонения массы фактически прореагировавшего на электроде вещества (m_факт) к теоретически рассчитанной по закону Фарадея(m_теор):

Bi(NO3)3 = Bi+3 + 3NO3-
K(-) Bi+3 + 3e = Bi
A(+) 2H2O – 4e = O2 + 4H+
4Bi(NO3)3 + 6H2O (elekt. power)-> 4Bi + 3O2 + 12HNO3

w(x) = m(x)/m,
m(Bi) = 14/0,94 = 14,9 g
m*n*F = M*I*dt
n = 3, dt = 3600, F = 96485,338
I = m*n*F / M*dt = 14,9*3*96485,338 / 209*3600 = 5,8 A

Немного теории:

при прохождении электрического тока через электролизер в соответствии с законами Фарадея количество вещества, которое разряжается на электроде (если происходит только один процесс), прямо пропорционально количеству электричества, которое прошло через раствор. При прохождении количества электричества F, равного числу, Фарадея (96 487 Кл, или иначе 26,8 А • ч), происходит разряд одного грамм-эквивалента любого вещества. Выход по току.

Ответ:

сила тока равна 5,8 Ампер

Решение задачи написал Денис, за что ему огромное спасибо! Вот его E-mail: denis.tchistoforov@yandex.ru, можете поблагодарить его отдельно