Question

При серебрении пластинки через раствор нитрата серебра проходит ток плотностью j = 2кА/м2 . С какой средней скоростью растет толщина серебряного покрытия пластинки? Валентность, плотность серебра и относительная молярная масса равны соответственно n = 1, ρ = 1.05∙104 кг/м3 ,μ = 0.108 кг/моль

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

j = 2 кА/м² = 2·10³ А/м²

n = 1

ρ = 10,5·10³ кг/м³

M = 108·10⁻³ кг/моль

F = 9,65·10⁴ Кл/моль - постоянная Фарадея

___________________

v - ?

1)

Запишем II закон Фарадея для электролиза:

k = M / (F·n)

k = 108·10⁻³ / (9,65·10⁴·1) ≈ 1,12·10⁻ ⁶ кг/Кл

2)

По I  закону Фарадея:

m = k·I·t

Плотность тока:

j = I / S,  где S - площадь пластинки

Тогда:

m = k·I·t = k·j·S·t

Учтем, что:

m = ρ·V  и V = S·h

ρ·S·h = k·j·S·t

ρ·h = k·j·t

Тогда скорость, с которой растет толщина пластинки:

v = h/ t = k·j/ρ

v = 1,12·10⁻ ⁶·2·10³ / (10,5·10³) ≈ 0,2·10⁻⁶ м/с

или

v = 0,2 мкм/с

Answer 2

Чтобы определить, с какой средней скоростью растет толщина серебряного покрытия пластинки при серебрении через раствор нитрата серебра, мы можем использовать закон Фарадея. Закон Фарадея устанавливает связь между массой вещества, осаждающегося на электроде, и количеством электричества, прошедшего через электрод. Формула для определения скорости осаждения вещества:

v = (Q * z) / (n * F * A),

где: v - скорость осаждения (м/с), Q - количество электричества (Кулон), z - количество моль зарядов, переданных при электролизе, n - валентность металла, F - постоянная Фарадея (96 485 Кулон/моль), A - площадь электрода (м^2).

Сначала определим количество электричества Q, используя ток (j) и временной интервал (Δt):

Q = j * A * Δt.

Теперь мы можем выразить скорость осаждения v:

v = (j * A * Δt * z) / (n * F * A).

Заметьте, что площадь электрода (A) сокращается в формуле. Теперь мы можем выразить скорость осаждения v через заданные значения:

v = (2 кА/м^2 * Δt * 1 * 1 моль * 96 485 Кулон/моль) / (1 * 1.05 * 10^4 кг/м^3 * 0.108 кг/моль).

Теперь мы можем рассчитать скорость осаждения v в м/с, зная значения тока, валентности, плотности и относительной молярной массы:

v = (2 * Δt * 96 485) / (1.05 * 10^4 * 0.108).

Теперь вы можете рассчитать скорость осаждения для заданного временного интервала Δt.