Question

обчисліть необхідну силу струму в електролітичній ванній для формування поверхні плщею 45см², якщо через 1 год площина шару хрому дорівнює 2,8 мікрометрів​

Answer 1

S=45см^2=0.0045^2

t=1ч=3600 с

h=2.8 мкм=2,8 * 10^-6 м

p=7200кг / м^3

k = 18 * 10 ^ -8 кг / Кл

маса виділяється на катоді = силі струму * час роботи * коефіцієнт к

m=I*t*k

звідси струм

I=m/t*k

Маса = щільність хрому * обсяг = щільність хрому * площа * товщину.

m=p*V=p*S*h

тоді

I=p * S * h / t * k=7200*0.0045*2,8*10^-6/3600*18*10^-8 = 0.14 Ампер=140 мА.

можна відзначити відповідь, як кращий? :)

Answer 2

Для обчислення необхідної сили струму в електролітичній ванні для формування певної площини металевого покриття, ми можемо скористатися законом Фарадея для електролізу. Закон Фарадея гласить, що кількість речовини, яка виділяється або осаджується на електроді під час електролізу, пропорційна кількості заряду, що проходить через електроліт.

Спершу нам потрібно знайти кількість хрому, яка осаджується на площині площею 45 см² за 1 годину. Для цього спершу перетворимо площину в метричну систему:

1 см² = 0.0001 м²

Тепер обчислимо кількість хрому, що осаджується за 1 годину на площині 45 см²:

Площа = 45 см² = 0.0045 м² Товщина шару хрому (d) = 2.8 мкм = 2.8 * 10^(-6) м

Об'єм хрому (V) = Площа * Товщина = 0.0045 м² * 2.8 * 10^(-6) м = 1.26 * 10^(-8) м³

Тепер нам потрібно визначити масу цієї кількості хрому. Маса хрому (m) залежить від його густини (ρ). Густина хрому становить близько 7.19 г/см³, або 7190 кг/м³:

m = V * ρ = (1.26 * 10^(-8) м³) * (7190 кг/м³) = 0.00009054 кг

Тепер, коли ми знаємо масу хрому, нам потрібно визначити кількість заряду, необхідну для осадження цього хрому. Маса хрому (m) та заряд (Q) пов'язані наступним чином:

m = Q * M

де M - маса одного молекули або атома хрому. Маса атома хрому дорівнює приблизно 51.996 г/моль або 0.051996 кг/моль. Тепер ми можемо обчислити кількість молекул хрому:

M = 0.051996 кг/моль

Q = m / M = (0.00009054 кг) / (0.051996 кг/моль) ≈ 0.001739 моль

Тепер, коли у нас є кількість молекул хрому, нам потрібно знайти кількість елементарних зарядів (заряд електрона - e), яку необхідно подати для осадження цього хрому. Для цього ми можемо використовувати число Авогадро (N_A), яке дорівнює приблизно 6.02214076 * 10^23 молекул на моль:

Q = 0.001739 моль * 6.02214076 * 10^23 мольекул/моль = 1.0451 * 10^21 молекул

Заряд електрона (e) дорівнює приблизно 1.60217663 * 10^(-19) Кл. Тепер ми можемо обчислити необхідну силу струму (I):

I = Q * e = (1.0451 * 10^21 молекул) * (1.60217663 * 10^(-19) Кл/молекул) ≈ 1.673 * 10^2 Кл/год

Тепер переведемо силу струму в ампери, розділивши на 3600 секунд (1 година = 3600 секунд):

I = (1.673 * 10^2 Кл/год) / 3600 сек = 4.648 * 10^(-2) Або близько 46.48 мА

Отже, для формування площини площею 45 см² з товщиною 2.8 мкм потрібно надати силу струму приблизно 46.48 міліампер.