المپیاد شیمی مرحله اول ۱۴۰۱ – پاسخ سوال ۱۴ – مبحث محاسبه جریان برق الکترودها

تدریس خصوصی المپیاد شیمی و شیمی کنکور

آموزش شیمی آنلاین (همه شهرها) و حضوری (فقط تهران)

دکتر مهدی نباتی – استاد شیمی رتبه های برتر ایران

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

سوال ۱۴ المپیاد شیمی ۱۴۰۱ مرحله اول

اگر در فرایند برقکافت آب، جریان ۰٫۱۰ آمپر به مدت ۸۰ دقیقه از محلول عبور کند، چند میلی لیتر گاز در شرایط STP در کاتد تولید می شود؟

(بار یک الکترون ^۱۹-۱۰ × ۱٫۶۰۲۲ و عدد آووگادرو ۱۰^۲۳ × ۶٫۰۲۲ است.)

الف: ۵۶

ب: ۱۱۱

ج: ۲۸

د: ۹

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

پاسخ:

دانش آموزان عزیزم ابتدا باید مقدار کل بار الکتریکی را در اثر این جریان عبوری در این فرایند برقکافت را حساب کنیم، فقط توجه داشته باشیم که در رابطه Q=It زمان بایستی بر حسب ثانیه قرار داده شود.

t = 80 × ۶۰ = ۴۸۰۰ s

Q = It = 0.1 × ۴۸۰۰ = ۴۸۰ C

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

حالا باید ببینیم این مقدار بار مربوط به مبادله چند الکترون در فرایند برقکافت می شود:

n = Q / e = 480 / (1.6022 × ۱۰^-۱۹) = ۲٫۹۹۶ × ۱۰^۲۱

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

از طرفی نیم واکنش انجام شده در کاتد به صورت زیر می باشد:

۲ H₂O  +  ۴ e^–    →  ۲ H₂  + ۴ OH^–

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

حالا کافی است اطلاعات داده شده برای گاز هیدروژن و الکترون های مبادله شده را مرتب کنیم و با یک طرفین وسطین به جواب سوال برسیم:

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان

ضریب × حجم مولی ۲۲۴۰۰ × ۲	ضریب × عدد آووگادرو ۱۰۲۳ × ۶٫۰۲۲ × ۴
۲ H2	۴ e–
حجم (میلی لیتر) x	تعداد الکترون مبادله شده ۱۰۲۱ × ۲٫۹۹۶

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان

x = (2.996 × ۱۰^۲۱ × ۲ × ۲۲۴۰۰) / (۴ × ۶٫۰۲۲ × ۱۰^۲۳) = ۵۵٫۷۲ mL

تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هفتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه هشتم دبیرستان متوسطه اول تدریس خصوصی المپیاد شیمی پایه نهم دبیرستان متوسطه اول

پاسخ صحیح:

با توجه به محاسبات انجام شده متوجه می شویم که گزینه الف پاسخ صحیح سوال ۱۴ المپیاد شیمی مرحله اول ۱۴۰۱ می باشد.

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

دکتر مهدی نباتی

استاد المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان

تدریس خصوصی آنلاین شیمی کنکور و المپیاد شیمی ایران

تدریس خصوصی آنلاین المپیاد شیمی تهران کرج تبریز مشهد اصفهان شیراز رشت خرم آباد ارومیه اردبیل کرمان اهواز ساری بابل کرمانشاه قم همدان سنندج زنجان