Question

Сріблування платівки площею 20 см2 відбувається за сили струму 4А. Якої товщини шар срібла виділиться на платівці за 30хв?​

Answer 1

Ответ:

0,4 мм

Объяснение:

к=1,12 мг/ Кл  -  электрохимический эквивалент серебра;

S=20 см²;

I=4A;

t=30 хв=1800 c;

p=10500 кг/м³=10,5 г/cм³;

δ  ?    δ=V/S=m/(p*S); m=k*I*t=1,12*10⁻⁶*4*1800=8,1*10⁻³ кг=8,1 г;

δ=8,1/(10,5*20)=0,039 cм=0,4 мм

Answer 2

Щоб визначити товщину шару срібла, який виділиться на платівці площею 20 см² протягом 30 хвилин при силі струму 4А, використаємо закон Фарадея для електролізу металу. Формула для розрахунку маси металу, який виділяється під час електролізу, виглядає наступним чином:

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

де: - \( m \) - маса металу (в грамах), - \( Q \) - кількість електричного заряду (в Кулонах), - \( M \) - маса металу, яка відповідає одному молекулі (моль), - \( n \) - кількість молекул, які відповідають електронній ступені заряду металу, - \( F \) - число Фарадея (96 485 Кулонів на моль електронів).

Ми можемо використовувати також відомі дані: - Сила струму (\( I \)) = 4 А, - Час (\( t \)) = 30 хвилин = 1800 секунд, - Площа платівки (\( A \)) = 20 см² = \( 2 \times 10^{-3} \) м², - Густина срібла (\( \rho \)) = 10 500 кг/м³.

Для знаходження кількості електричного заряду (\( Q \)), використаємо формулу \( Q = I \cdot t \):

\[ Q = 4 \, \text{А} \cdot 1800 \, \text{с} = 7200 \, \text{Кл} \]

Тепер визначимо масу срібла за формулою:

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

Маса металу, яка відповідає одній молекулі срібла (\( M \)), дорівнює масі атома срібла, що дорівнює приблизно 107,87 г/моль.

Кількість молекул, які відповідають електронній ступені заряду металу (\( n \)), дорівнює кількості електронів, що беруть участь у реакції. Оскільки срібло має електронний ступінь заряду 1, \( n = 1 \).

Підставимо відомі значення:

\[ m = \frac{7200 \, \text{Кл} \cdot 107,87 \, \text{г/моль}}{1 \cdot 96485 \, \text{Кл/моль}} \]

Отримаємо масу срібла:

\[ m \approx \frac{7200 \cdot 107,87}{96485} \, \text{г} \approx 8,02 \, \text{г} \]

Тепер визначимо об'єм виділеного срібла за формулою \( V = \frac{m}{\rho} \), де \( \rho \) - густина срібла:

\[ V = \frac{8,02 \, \text{г}}{10,500 \, \text{кг/м³}} \approx 0,0007629 \, \text{м³} \]

Тепер знайдемо товщину шару срібла (\( d \)), знаючи площу платівки (\( A \)):

\[ d = \frac{V}{A} = \frac{0,0007629 \, \text{м³}}{2 \times 10^{-3} \, \text{м²}} \approx 0,38145 \, \text{м} \]

Отже, товщина шару срібла, який виділиться на платівці протягом 30 хвилин при силі струму 4А, буде приблизно 0,381 метра.