Question

Нікеліровання металевої пластини відбувається при силі струму 0,89 А і продовжується 1 год 45 хв. Знайти товщину слою нікелю , якщо площа поверхні пластини 100см2

Answer 1

Ответ:

...

Объяснение:

Для розв'язання задачі використовуємо формулу Електролізу Фарадея:

m = Q * M / (n * F)

де m - маса відкладеного металу, Q - кількість електричних зарядів, що пройшли через розчин, M - молярна маса металу, n - кількість електронів, що беруть участь у реакції, F - фарадейська стала.

Спочатку знайдемо кількість електричних зарядів, що пройшли через розчин:

Q = I * t = 0,89 * (1 * 60 + 45) = 89,55 Кл

Далі знайдемо масу нікелю:

m = Q * M / (n * F) = 89,55 * 58,7 / (2 * 96500) = 0,0263 г

Товщина слою нікелю можна знайти за допомогою формули:

V = m / ρ * S

де V - об'єм відкладеного металу, ρ - густина металу, S - площа поверхні.

Густина нікелю дорівнює 8,9 г/см3. Переведемо масу в об'єм:

V = m / ρ = 0,0263 / 8,9 = 0,00295 см3

Тоді товщина слою нікелю дорівнює:

d = V / S = 0,00295 / 100 = 0,0000295 см = 0,000295 мм

Отже, товщина слою нікелю становить 0,000295 мм.

Answer 2

Для розрахунку товщини шару нікелю на металевій пластині використовується закон Фарадея про відкладення металу при електролізі: m = (Q * M) / (z * F) де m - маса відкладеного металу (у г), Q - кількість заряду, що проходить через струм (у Кл), M - молярна маса нікелю (у г/моль), z - кількість електронів, які беруть участь у реакції (у шт), F - фарадай (у Кл/моль). Спочатку знайдемо кількість заряду, що проходить через струм за вказаний час: Q = I * t де I - сила струму (у А), t - час (у сек). Підставляємо відомі дані: I = 0,89 А, t = 1 год 45 хв = 1 * 3600 с + 45 * 60 с = 6300 с. Q = 0,89 * 6300 = 5607 Кл. Молярна маса нікелю (M) дорівнює 58,6934 г/моль. Кількість електронів (z) в реакції нікелю дорівнює 2. Фарадай (F) дорівнює 96 485 Кл/моль. Підставляємо відомі значення в формулу для розрахунку маси відкладеного нікелю: m = (5607 * 58,6934) / (2 * 96 485) ≈ 2,84 г Товщина шару нікелю можна розрахувати за формулою: h = m / S де h - товщина шару (у см), m - маса відкладеного нікелю (у г), S - площа поверхні пластини (у см²). Підставляємо значення: m = 2,84 г, S = 100 см². h = 2,84 / 100 ≈ 0,0284 см = 0,284 мм. Товщина шару нікелю становить близько 0,284 мм.