Question

Для сріблення годинника з площею поверхні 15 см² струм силою 100 мА пропускали крізь розчин солі Аргентуму протягом 4 год. Визнач товщину шару срібла на поверхні годинника. Електрохімічний еквівалент срібла дорівнює 1,12 мг/ Кл , а густина — 10 500 кг /м3 . ДАЮ 50 БАЛІВ! ДОПОМОЖІТЬ!​

Answer 1

Ответ:

E = I * t * U = 0.1 * 4 * U = 0.4U Кл

m = I * t * M / (z * F) = 0.1 * 4 * 107.87 / (1 * 96485) = 0.004713 г

d = m / (A * p) = 0.004713 / (0.0015

Объяснение:

Для визначення товщини шару срібла на поверхні годинника необхідно використовувати закон Фарадея, який описує зв'язок між кількістю електролізованого металу та кількістю електричної енергії, що проходить через електроліт протягом електролізу.

Кількість електричної енергії, що проходить через розчин протягом часу t, можна обчислити за формулою:

E = I * t * U,

де I - сила струму, t - час електролізу, U - напруга, яка розвивається на електродах.

Для розчину солі Аргентуму, електрохімічний еквівалент срібла складає 1,12 мг/Кл, що означає, що для виділення 1 моль срібла потрібно 1,12 Кл електричної енергії. Також, молярна маса срібла складає 107,87 г/моль.

Отже, кількість срібла, що виділяється на електроді під час електролізу, можна обчислити за формулою:

m = I * t * M / (z * F),

де M - молярна маса срібла, z - кількість електронів, що передається при одному електрохімічному процесі (для срібла z=1), F - фарад, який дорівнює 96485 Кл/моль.

Товщина шару срібла на поверхні годинника можна обчислити з використанням формули:

d = m / (A * p),

де A - площа поверхні, на яку відкладається метал, p - густина металу.

Підставляємо дані у формули:

E = I * t * U = 0.1 * 4 * U = 0.4U Кл

m = I * t * M / (z * F) = 0.1 * 4 * 107.87 / (1 * 96485) = 0.004713 г

d = m / (A * p) = 0.004713 / (0.0015

Answer 2

Для розрахунку товщини шару срібла на поверхні годинника, ми можемо скористатися законом Фарадея електролізу.

Закон Фарадея стверджує, що маса речовини, що виділяється або осаджується на електроді під час електролізу, пропорційна кількості електричної заряду, що пройшов через розчин.

Ми можемо використати наступну формулу для розрахунку маси осадженого металу:

\[ m = \frac{Q \times E}{F} \]

де: - \( m \) - маса осадженого металу (срібла) в кг, - \( Q \) - кількість заряду, що пройшла через розчин у кулонах, - \( E \) - електрохімічний еквівалент металу (в даному випадку, срібла) в кг/Кл, - \( F \) - число Фарадея, яке дорівнює 96500 Кл/моль.

Задано: - Площа поверхні годинника \( A = 15 \, \text{см}^2 = 15 \times 10^{-4} \, \text{м}^2 \) - Струм \( I = 100 \, \text{мА} = 100 \times 10^{-3} \, \text{A} \) - Час \( t = 4 \, \text{год} = 4 \times 3600 \, \text{с} \) (переведемо години в секунди) - Електрохімічний еквівалент срібла \( E = 1,12 \, \text{мг/Кл} = 1,12 \times 10^{-6} \, \text{кг/Кл} \) - Густина срібла \( \rho = 10 \, 500 \, \text{кг/м}^3 \)

Спочатку знайдемо кількість заряду \( Q \), використовуючи співвідношення \( Q = I \times t \):

\[ Q = 100 \times 10^{-3} \, \text{A} \times 4 \times 3600 \, \text{с} = 144 \, \text{Кл} \]

Тепер підставимо це значення в формулу для маси осадженого срібла:

\[ m = \frac{Q \times E}{F} \] \[ m = \frac{144 \, \text{Кл} \times 1,12 \times 10^{-6} \, \text{кг/Кл}}{96500 \, \text{Кл/моль}} \] \[ m \approx 1,68 \times 10^{-9} \, \text{моль} \]

Тепер ми можемо визначити об'єм осадженого срібла за формулою \( V = \frac{m}{\rho} \):

\[ V = \frac{1,68 \times 10^{-9} \, \text{моль}}{10 \, 500 \, \text{кг/м}^3} \] \[ V \approx 1,6 \times 10^{-13} \, \text{м}^3 \]

Нарешті, товщина шару срібла \( d \) може бути обчислена за формулою \( d = \frac{V}{A} \):

\[ d = \frac{1,6 \times 10^{-13} \, \text{м}^3}{15 \times 10^{-4} \, \text{м}^2} \] \[ d \approx 1,07 \times 10^{-9} \, \text{м} \]

Отже, товщина шару срібла на поверхні годинника становить приблизно \( 1,07 \times 10^{-9} \) метра.