Faraday-Gesetze - Berechnung

Question

Hallo!

Ich hoffe die Frage ist ok, auch wenn es um Berechnungen in Chemie geht!

Wie geht es mit der Berechnung weiter? Ich bräuchte für eins der Faraday-Gesetze ja I (Stromstörke), wie kann ich sie mit den gegebenen Sachen berechnen?

Danke schon mal :)

Answer 1

Salut minapon,

dein erster Schritt ist richtig: m(Cu) = 672000g.

Anschließend musst du aber mit 90% der Gesamtmasse weiterrechnen, nicht mit 10%. Letztlich sollen doch 10% des Kupfers verbleiben, d.h. 90% werden durch den Strom umgesetzt.

90% von 672000g = 604800g

Dementsprechend erhältst du 9516,9158 mol für die Stoffmenge n. Ansonsten ist aber prinzipiell deine Berechnung einer Stoffmenge richtig.

Kupfer ist zweiwertig, somit z = 2.

Weiterhin wird benötigt die Konstante F: 9,648534 * 10⁴ As / mol.

Über die gegebene Stromdichte (J) von 0,02 A/cm² können wir nun die gesuchte Stromstärke I berechnen.

J = I / A, somit 0,02 A/cm² = I / A

Da in der Aufgabenstellung nicht explizit angegeben wird, von welcher Fläche A das Kupfer in Lösung strebt, also mit welcher Seite die Anode zur Kathode zeigt, wird man natürlich die beiden großen Flächen nehmen, d.h., da die Anode 100 cm breit und 150 cm hoch ist, errechnet sich eine Fläche von (100 cm * 150 cm) = 15000cm².

Für die Stromstärke I ergibt sich somit:

I = 0,02 A/cm² * 15000 cm²  =  300 A

Nun sind alle benötigten Werte ermittelt und du kannst das Faraday'sche Gesetz anwenden:

I * t = F * n * z       ( umstellen nach der gesuchten Elektrolysezeit t)

t = F * n * z  /  I

Werte einsetzen, ausrechnen und fertig.

(t wird natürlich in Sekunden angegeben.)

Viel Erfolg ;)).