Question

Для посріблення 20 ложок через розчин солі срібла пропускали електричний струм силою 1 А протягом 10 год. Площа поверхні кожної ложки становила 25 см². Визначити товщину шару срібла на ложках.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

n = 20

I = 1 А

t = 10 час = 36 000 c

S₁ = 25 см² = 25·10⁻⁴ м²

__________________

h - ?

1)

Общая площадь ложек:

S = n·S₁ = 10·25·10⁻⁴ = 0,025 м²

2)

Объем осажденного серебра:

V = S·h = 0,025·h   м³

3)

Учтем, что плотность серебра

ρ = 10 500 кг/м³

тогда масса осажденного серебра:

m = ρ·V = 10 500·0,025·h = 262,5·h  кг

4)

По закону электролиза:

m = k·I·t

262,5·h = 1,118·10⁻⁶·1·36000

h = 1,118·10⁻⁶·1·36000 / 262,5 ≈ 150·10⁻⁶ м   или  h = 0,15 мм

Здесь k - электрохимический эквивалент серебра

Answer 2

Для визначення товщини шару срібла на ложках, який утворився під час електролізу, ми можемо використати другий закон Фарадея, який визначає відношення кількості речовини, яка виділяється або осідає під час електролізу, до кількості залученої електричної заряду. Формула цього закону виглядає наступним чином:

Q = nF,

де: Q - заряд, який пройшов через електроліт (у кулонах), n - кількість молей речовини, яка виділяється або осідає, F - число Фарадея, яке дорівнює заряду одного моля електронів (F ≈ 96485 Кл/моль).

Спочатку розрахуємо кількість срібла, яка виділилася на кожній ложці:

Q = I * t, де: I - сила струму (1 А), t - час електролізу (10 год = 36000 сек).

Q = 1 А * 36000 с = 36000 Кл.

Тепер знайдемо кількість молей срібла, яке виділилось:

n = Q / F, n = 36000 Кл / 96485 Кл/моль ≈ 0.373 моль.

Площа поверхні кожної ложки становила 25 см², але для подальших обчислень потрібно перевести її в метричну систему:

25 см² = 0.0025 м².

Тепер ми можемо розрахувати товщину шару срібла на кожній ложці, використовуючи кількість молей срібла та площу поверхні:

Товщина (d) = n / S, де: n - кількість молей срібла (0.373 моль), S - площа поверхні (0.0025 м²).

d ≈ 0.373 моль / 0.0025 м² ≈ 149.2 моль/м².

Товщина шару срібла на кожній ложці становить приблизно 149.2 моль/м², де моль/м² - одиниця вимірювання товщини шару у метричній системі.