Як довго тривало покриття виробу нікелевим шаром, якщо на виробі нікелю осіло 1.8 грама за сили струму 2.0 ампери?

Як довго тривало покриття виробу нікелевим шаром, якщо на виробі нікелю осіло 1.8 грама за сили струму 2.0 ампери? Електролітичний еквівалент нікелю становить 0.30 міліграма на кульміну.
Shustr

Shustr

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать закон Фарадея для электролиза:

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

где:
\(m\) - масса осадка металла (в граммах),
\(Q\) - заряд (в колебертах),
\(M\) - молярная масса металла (в г/моль),
\(F\) - электрохимическая константа Фарадея.

В нашей задаче у нас есть масса осадка никеля (\(m\)) - 1.8 г, сила тока (\(I\)) - 2.0 А и электрохимическая константа Фарадея (\(F\)) - 0.30 мг/кл.моль.

Мы можем использовать формулу Пуассона для вычисления заряда (\(Q\)):

\[
Q = I \cdot t
\]

где:
\(Q\) - заряд (в колебертах),
\(I\) - сила тока (в амперах),
\(t\) - время (в секундах).

Мы хотим найти время (\(t\)), поэтому мы можем переписать формулу:

\[
t = \frac{{Q}}{{I}}
\]

Для расчета заряда, нам понадобится найти количество электролитических эквивалентов (\(n\)) никеля, которое соответствует осажденной массе (\(m\)):

\[
n = \frac{{m}}{{M}}
\]

Теперь мы можем вычислить заряд:

\[
Q = n \cdot F
\]

Окончательно, мы можем записать формулу для нахождения времени (\(t\)):

\[
t = \frac{{m \cdot F}}{{M \cdot I}}
\]

Давайте рассчитаем значение времени.

Для никеля, молярная масса (\(M\)) равна 58.69 г/моль. Подставим данную информацию в формулу:

\[
t = \frac{{1.8 \, \text{г} \cdot 0.30 \, \text{мг/кл.моль}}}{{58.69 \, \text{г/моль} \cdot 2.0 \, \text{А}}}
\]

Прежде чем продолжить с вычислениями, давайте выполним необходимые преобразования единиц измерения:

\[
t = \frac{{1.8 \, \text{г} \cdot 0.30 \, \text{мг/кл.моль} \cdot 1000 \, \text{г/мг}}}{{58.69 \, \text{г/моль} \cdot 2.0 \, \text{А}}}
\]

\[
t = \frac{{1.8 \cdot 0.30 \cdot 1000}}{{58.69 \cdot 2.0}} \approx 15.34 \, \text{сек}
\]

Итак, покрытие виробу нікелевим шаром займет примерно 15.34 секунды при силе струму 2.0 ампера.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello