Что такое калькулятор электролиза?
Этот калькулятор использует первый закон Фарадея для электролиза, чтобы определить, сколько вещества осаждается на электроде (или выделяется в виде газа) при пропускании электрического тока через электролит. Это универсальный инструмент по физике и химии, основанный на фундаментальных постоянных, поэтому он применим где угодно.
Как пользоваться
Введите силу тока в амперах, время в секундах, молярную массу вещества в граммах на моль и число электронов (n), передаваемых на один ион (например, \(n = 2\) для Cu²⁺, \(n = 1\) для Ag⁺, \(n = 3\) для Al³⁺). Калькулятор выдаёт массу осаждённого вещества в граммах, общий заряд, прошедший через раствор, и количество вещества в молях.
Разбор формулы
Масса осаждённого вещества вычисляется так:
$$m = \dfrac{I \cdot t \cdot M}{n \cdot F}$$
Здесь \(Q = I \times t\) — это общий заряд в кулонах. Деление на \(n \times F\) (где \(F = 96485\) Кл/моль — постоянная Фарадея) даёт количество вещества в молях, а умножение на молярную массу \(M\) переводит моли в граммы. Произведение \(n \times F\) — это заряд, необходимый для осаждения одного моля вещества.
Пример расчёта
Допустим, ток силой 2 А проходит в течение 1 часа (3600 с) через раствор сульфата меди. У меди \(M = 63{,}55\) г/моль и \(n = 2\). Заряд \(Q = 2 \times 3600 = 7200\) Кл. Масса:
$$m = \frac{7200 \times 63{,}55}{2 \times 96485} = \frac{457560}{192970} \approx 2{,}371 \text{ г}$$
осаждённой меди.
Частые вопросы
Что такое n? Это число электронов, участвующих в реакции на электроде для одного иона, — оно равно модулю заряда иона.
Почему F = 96485? Постоянная Фарадея — это заряд одного моля электронов (≈ 96485 кулонов на моль).
Можно ли указывать время в минутах вместо секунд? Нет — сначала переведите время в секунды (минуты умножьте на 60, часы — на 3600).
