Условие задачи:

Две электролитические ванны соединены последовательно. В первой ванне выделилось 19,5 г цинка, во второй за это же время — 11,2 г железа. Цинк двухвалентен. Какова валентность железа?

Задача №7.3.15 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

$m_1=19,5$ г, $m_2=11,2$ г, $n_1=2$, $n_2-?$

Решение задачи:

Если электролитические ванны соединены последовательно, значит через них течет одинаковый ток. Запишем дважды объединенный закон Фарадея (для выделившегося в первой ванне цинка и железа во второй ванне):

$$\left\{ \begin{gathered} {m_1} = \frac{1}{F}\frac{{{M_1}}}{{{n_1}}}It \hfill \\ {m_2} = \frac{1}{F}\frac{{{M_2}}}{{{n_2}}}It \hfill \\ \end{gathered} \right.$$

Здесь $F$ — число Фарадея, равное 96600 Кл/моль; $M_1$ — молярная масса цинка, равная 0,065 кг/моль; $n_1$ — валентность цинка, равная 2; $M_2$ — молярная масса железа, равная 0,056 кг/моль.

Поделим нижнее уравнение на верхнее, тогда поучим такое равенство:

$$\frac{{{m_2}}}{{{m_1}}} = \frac{{{M_2}{n_1}}}{{{M_1}{n_2}}}$$

Откуда искомую валентность железа $n_2$ найдем по такой формуле:

$${n_2} = \frac{{{m_1}{M_2}{n_1}}}{{{m_2}{M_1}}}$$

Посчитаем численный ответ:

$${n_2} = \frac{{0,0195 \cdot 0,056 \cdot 2}}{{0,0112 \cdot 0,065}} = 3$$

Ответ: 3.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

7.3.14 Определите сопротивление раствора серной кислоты, если известно, что при прохождении тока
7.3.16 Какой толщины слой серебра образовался на изделии за 3 мин, если плотность тока в растворе
7.3.17 Плотность тока при серебрении контактов проводов равна 40 А/м2. Определить толщину