Решение: Батарея гальванических элементов с ЭДС 9 В и внутренним сопротивлением 2 Ом подсоединена к
Батарея гальванических элементов с ЭДС 9 В и внутренним сопротивлением 2 Ом подсоединена к электролитической ванне сопротивлением 205 Ом. За 5 мин работы на катоде ванны выделится двухвалентная медь массой ($M_{\text{меди}} = 63,57$ г/моль, $F= 9,65 \cdot 10^4$ Кл/моль)
Решение по шагам
4 шагаНайти ток в цепи по закону Ома: $I = \frac{\mathcal{E}}{R + r} = \frac{9}{205 + 2} = \frac{9}{207} \approx 0,04348$ А
$$I = \frac{\mathcal{E}}{R + r} = \frac{9}{205 + 2} = \frac{9}{207} \approx 0,04348 \text{ А}$$Найти заряд, прошедший за 5 мин: $Q = I \cdot t = 0,04348 \cdot (5 \cdot 60) = 0,04348 \cdot 300 \approx 13,044$ Кл
$$Q = I \cdot t = 0,04348 \cdot (5 \cdot 60) = 0,04348 \cdot 300 \approx 13,044 \text{ Кл}$$Применяем закон Фарадея для выделения меди: $m = \frac{Q \cdot M}{n \cdot F}$, где $n=2$ (двухвалентная медь), $M=63,57$ г/моль, $F=9,65 \cdot 10^4$ Кл/моль
$$m = \frac{Q \cdot M}{n \cdot F} = \frac{13,044 \cdot 63,57}{2 \cdot 9,65 \cdot 10^4}$$Вычисляем: числитель $13,044 \cdot 63,57 \approx 829,2$, знаменатель $2 \cdot 9,65 \cdot 10^4 = 193000$, $m \approx \frac{829,2}{193000} \approx 0,004296$ г $= 4,296$ мг $\approx 4,3$ мг
$$m \approx \frac{829,2}{193000} \approx 0,004296 \text{ г} = 4,296 \text{ мг} \approx 4,3 \text{ мг}$$Где здесь ошибаются
Забыли перевести минуты в секунды (использовали t=5 вместо 300 с) — получил бы в 60 раз меньше
Путаница с валентностью: использовали n=1 вместо n=2 — получил бы вдвое больше
Ошибка в сложении сопротивлений: забыли добавить внутреннее r=2 Ом — ток завышен, масса завышена