На сколько увеличится масса цинкового анода при прохождении шихты массой 24125 кл при электролизе через раствор сульфата цинка?

Ответ:

Маса цинкового анода увеличится внаслідок його розчинення під час електролізу. Для розрахунку цього збільшення маси можна скористатися законом Фарадея.

Реакція на аноді під час електролізу сульфату цинку:

\[ \text{Zn} \rightarrow \text{Zn}^{2+} + 2e^- \]

Маса речовини, що розчиняється або виходить на аноді, пропорційна кількості переданих електронів. Один електрон відповідає масі, яка дорівнює масі електрону (приблизно \(9.109 \times 10^{-28}\) г). Для інших елементарних зарядів, таких як заряд металічного цинку \(2e^-\), кількість електронів змінюється відповідно.

Для розрахунку можна використати формулу:

\[ \text{Маса} = \frac{\text{Кількість електронів} \times \text{Маса електрону}}{\text{Число Авогадро} \times \text{Елементарний заряд}} \]

Значення елементарного заряду \(e\) становить приблизно \(1.602 \times 10^{-19}\) кулонів.

Розрахунок:

\[ \text{Кількість електронів} = \frac{\text{Маса шихти}}{\text{Маса атома цинку} \times \text{Елементарний заряд}} \]

\[ \text{Маса атома цинку} \approx 65.38 \, \text{г/моль} \]

\[ \text{Кількість електронів} \approx \frac{24125 \, \text{г}}{65.38 \, \text{г/моль} \times 1.602 \times 10^{-19} \, \text{К}^{-1}} \]

Розрахунок дав би кількість електронів, яку можна використати для подальших розрахунків. За відомою реакцією на аноді, можна визначити, скільки цих електронів відповідає масі цинку. Це може відрізнятися від одного атома цинку, оскільки реакція зазначає, що маса збільшується на масу іонів цинку.