Question

Даю 45 Балов помогите, не выучил эту тему( 4. При никелирование изделия в течение 1 ч создался слой никеля толщиной l = 0,01 мм. Определите плотность тока (отношение силы тока к площади сечения), если молярная масса никеля М=0,0587 кг / моль, валентность n = 2.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

Δt = 1 ч = 3 600 с

h = 0,01 мм = 0,01·10⁻³ м

M = 0,0567 кг/моль

n = 2

F = 96 487 Кл/моль - постоянная Фарадея

ρ = 8 900 кг/м³

______________

j - ?

По закону Фарадея:

m = M·I·Δt / (F·n)      (1)

Объем слоя никеля:

V = S·h

или

V = m / ρ

Приравнивая, получим

S·h =  m / ρ

S = m / (ρ·h)    (2)

Из уравнения (1)

m = M·I·Δt / (F·n)

I = m·F·n/ (M·Δt)        (3)

Плотность тока получим, Разделив (3) на (2)

j = I / S = m·F·n·ρ·h / (M·Δt·m) = F·n·ρ·h / (M·Δt)

Подставляя данные, получаем:

j = F·n·ρ·h / (M·Δt) = 96487·2·8900·0,01·10⁻³ /  ( 0,0567 ·3600) ≈ 90 А/м²

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу, связывающую массу металла, время электролиза, плотность тока и молярную массу металла:

$m = \frac{ItM}{nF},$

где:

• $m$ - масса металла (в данном случае никеля), кг,
• $I$ - сила тока, А (ампер),
• $t$ - время электролиза, с,
• $M$ - молярная масса металла, кг/моль,
• $n$ - валентность металла,
• $F$ - постоянная Фарадея, $96500 \, \text{Кл/моль}$.

Дано, что молярная масса никеля $M = 0,0587 \, \text{кг/моль}$ и валентность $n = 2$, а также что создался слой никеля толщиной $l = 0,01 \, \text{мм} = 0,00001 \, \text{м}$.

Мы хотим найти плотность тока $I/A$, поэтому нам нужно изолировать $I/A$ в формуле выше:

$I/A = \frac{mnF}{tM}.$

Теперь подставляем известные значения:

$I/A = \frac{0,00001 \, \text{кг} \cdot 2 \cdot 96500 \, \text{Кл/моль}}{1 \, \text{ч} \cdot 3600 \, \text{с/ч} \cdot 0,0587 \, \text{кг/моль}} \approx 0,051 \, \text{А/м}^2.$

Таким образом, плотность тока составляет примерно $0,051 \, \text{А/м}^2$.