При якій амплітуді електричного струму було проведено хромування металевої пластинки площею поверхні у 90 см2, якщо за 2 години утворився шар хрому товщиною 3,6 мкм?
Валерия
Для решения задачи нам необходимо использовать формулу, которая связывает толщину покрытия, время и амплитуду тока.
Формула для толщины покрытия хромом:
\[d = \frac{{Q \cdot t}}{{S \cdot \rho}}\]
где:
\(d\) - толщина покрытия (в данном случае 3,6 мкм),
\(Q\) - количество вещества, осажденного на электроде (надо найти),
\(t\) - время электролиза (2 часа, а надо перевести в секунды),
\(S\) - площадь поверхности электрода (90 см\(^2\), что надо перевести в метры),
\(\rho\) - эквивалентная масса хрома (надо найти).
Осталось только найти значения этих величин и подставить их в формулу.
1. Переведем время из часов в секунды:
2 часа = 2 ⋅ 60 ⋅ 60 секунд = 7200 секунд.
2. Переведем площадь поверхности электрода из сантиметров в метры:
90 см\(^2\) = 90 ⋅ 10\(^{-4}\) м\(^2\) = 0,009 м\(^2\).
3. Найдем эквивалентную массу хрома (\(\rho\)). Для этого воспользуемся периодической системой элементов, находим массу хрома и делим ее на заряд электрона:
\(\rho = \frac{{масса\ хрома}}{{заряд\ электрона}}\).
Масса хрома (Cr) = 52 г/моль.
Заряд электрона (е) = 1,6 ⋅ 10\(^{-19}\) Кл.
Теперь можем найти эквивалентную массу хрома:
\(\rho = \frac{{52}}{{1,6 \cdot 10^{-19}}}\) г/Кл.
Вычислив все значения, можем подставить их в формулу для нахождения количества вещества (\(Q\)):
\[3,6 \cdot 10^{-6} = \frac{{Q \cdot 7200}}{{0,009 \cdot \rho}}\]
Теперь осталось решить это уравнение относительно \(Q\).
Формула для толщины покрытия хромом:
\[d = \frac{{Q \cdot t}}{{S \cdot \rho}}\]
где:
\(d\) - толщина покрытия (в данном случае 3,6 мкм),
\(Q\) - количество вещества, осажденного на электроде (надо найти),
\(t\) - время электролиза (2 часа, а надо перевести в секунды),
\(S\) - площадь поверхности электрода (90 см\(^2\), что надо перевести в метры),
\(\rho\) - эквивалентная масса хрома (надо найти).
Осталось только найти значения этих величин и подставить их в формулу.
1. Переведем время из часов в секунды:
2 часа = 2 ⋅ 60 ⋅ 60 секунд = 7200 секунд.
2. Переведем площадь поверхности электрода из сантиметров в метры:
90 см\(^2\) = 90 ⋅ 10\(^{-4}\) м\(^2\) = 0,009 м\(^2\).
3. Найдем эквивалентную массу хрома (\(\rho\)). Для этого воспользуемся периодической системой элементов, находим массу хрома и делим ее на заряд электрона:
\(\rho = \frac{{масса\ хрома}}{{заряд\ электрона}}\).
Масса хрома (Cr) = 52 г/моль.
Заряд электрона (е) = 1,6 ⋅ 10\(^{-19}\) Кл.
Теперь можем найти эквивалентную массу хрома:
\(\rho = \frac{{52}}{{1,6 \cdot 10^{-19}}}\) г/Кл.
Вычислив все значения, можем подставить их в формулу для нахождения количества вещества (\(Q\)):
\[3,6 \cdot 10^{-6} = \frac{{Q \cdot 7200}}{{0,009 \cdot \rho}}\]
Теперь осталось решить это уравнение относительно \(Q\).
Знаешь ответ?