A solution of CuSO4 is electrolysed for 10 minutes with a current of 1.5 amperes. What is the mass of copper deposited at the cathode?

दिया गया समय $t = 10$ मिनट।

$$t = 10 \text{ मिनट} \times 60 \text{ सेकंड/मिनट} = 600 \text{ सेकंड}$$

आवेश $Q = \text{धारा} (I) \times \text{समय} (t)$
दिया गया धारा $I = 1.5$ एम्पीयर।

$$Q = 1.5 \text{ A} \times 600 \text{ s} = 900 \text{ C}$$

कैथोड पर कॉपर के जमा होने की अभिक्रिया है:

$$\text{Cu}^{2+}_{(\text{aq})} + 2\text{e}^- \to \text{Cu}_{(\text{s})}$$

इस अभिक्रिया में 2 इलेक्ट्रॉन शामिल हैं, इसलिए $n = 2$ है।
कॉपर का मोलर द्रव्यमान (Z) लगभग 63.5 g/mol होता है। दिए गए हल में 63 का उपयोग किया गया है, इसलिए हम भी 63 g/mol का उपयोग करेंगे।

फैराडे का पहला नियम है:

$$m = \frac{Z \times I \times t}{n \times F}$$

जहाँ:
$m$ = जमा हुआ द्रव्यमान
$Z$ = कॉपर का मोलर द्रव्यमान (63 g/mol)
$I$ = धारा (1.5 A)
$t$ = समय (600 s)
$n$ = इलेक्ट्रॉनों की संख्या (2)
$F$ = फैराडे स्थिरांक (96500 C/mol)

मानों को सूत्र में रखने पर:

$$m = \frac{63 \text{ g/mol} \times 1.5 \text{ A} \times 600 \text{ s}}{2 \times 96500 \text{ C/mol}}$$ $$m = \frac{63 \times 1.5 \times 600}{2 \times 96500}$$ $$m = \frac{56700}{193000}$$ $$m \approx 0.29378 \text{ g}$$

निकटतम मान तक पूर्णांकित करने पर:

$$m \approx 0.293 \text{ g}$$

जमा हुए कॉपर का द्रव्यमान है: $\text{0.293 g}$