Question

Нікелювання металевого виробу, поверхня якого 120 см², продовжувалось при силі струму 0,3 А. Визначте товщину шару нікелю (густина нікелю р=8900 кг/м³, електрохімічний еквівалент для нікелю k=0,3 мг/Кл) .

Answer 1

Для определения толщины никелиевого слоя можно воспользоваться законом Фарадея и формулой для расчета массы металла, осажденного на электроде в процессе электролиза.

Закон Фарадея утверждает, что масса металла, осажденного на электроде, пропорциональна заряду, прошедшему через электролит. Формула для расчета массы металла (m) выглядит следующим образом:

\[ m = \frac{Q \cdot M}{n \cdot F}, \]

где: - \( Q \) - заряд (Кл), - \( M \) - молекулярная масса металла (кг/моль), - \( n \) - количество молей металла, осажденных на электроде, - \( F \) - постоянная Фарадея (96,485 Кл/моль).

Для никеля молекулярная масса \( M = 58,69 \) г/моль, а постоянная Фарадея \( F \) равна 96485 Кл/моль.

Также известно, что густина никеля \( \rho = 8900 \) кг/м³.

Переведем густина никеля из кг/м³ в г/см³ (1 кг/м³ = 0,001 г/см³): \[ \rho = 8900 \, \text{кг/м³} = 8,9 \, \text{г/см³}. \]

Теперь мы можем определить объем \( V \) никелиевого слоя: \[ V = \frac{m}{\rho} \]

Толщина \( h \) слоя связана с объемом и площадью поверхности \( S \) следующим образом: \[ h = \frac{V}{S} \]

Таким образом, чтобы определить толщину никелиевого слоя, нам нужно выполнить следующие шаги:

1. Рассчитать количество молей \( n \) с использованием закона Фарадея. \[ n = \frac{Q \cdot k}{F} \] где \( k \) - электрохимический эквивалент для никеля (0,3 мг/Кл).

2. Рассчитать массу \( m \) никеля, используя формулу, указанную выше.

3. Перевести массу в объем, используя густоту никеля.

4. Рассчитать толщину слоя, поделив объем на площадь поверхности.

Подставим все известные значения и выполним расчеты.