Яка товщина шару нікелю, що вкрив пластину, якщо спостерігалося нікелювання металевої пластини протягом 1 години

Задача: Яка товщина шару нікелю, що вкрив пластину, якщо спостерігалося нікелювання металевої пластини протягом 1 години 36 хвилин зі силою струму 0,89 амперів і поверхня пластини складає 92 квадратних сантиметри?

Для розв"язання цієї задачі, нам потрібно знати основне поняття - закон Електролізу Фарадея. Цей закон стверджує, що кількість речовини, яка виділяється або відкладається на електроді під час електролізу, пропорційна кількості електричного заряду, що протікає через електроліт.

Спочатку переведемо час в секунди для зручності. 1 година = 60 хвилин, тому 1 година 36 хвилин = 60 + 36 = 96 хвилин = 5760 секунд.

Далі використовуємо формулу для розрахунку кількості електричного заряду:

\[Q = I \cdot t\]

де \(Q\) - кількість електричного заряду (колічество электричества), \(I\) - сила струму, \(t\) - час.

Підставляємо у нашу формулу значення: \(I = 0.89\) амперів, \(t = 5760\) секунд:

\[Q = 0.89 \cdot 5760 = 5126.4 \, Кл\]

Тепер нам потрібно врахувати молярну масу нікелю (\(Ni\)), яка дорівнює 58.69 г/моль.

Далі використовуємо формулу для розрахунку кількості речовини (\(n\)):

\[n = \frac{Q}{F} \cdot \frac{1}{M}\]

де \(n\) - кількість речовини (количество вещества), \(Q\) - кількість електричного заряду (количество электричества), \(F\) - число Фарадея (96485 Кл/моль), \(M\) - молярна маса речовини (молярная масса вещества).

Підставляємо у нашу формулу значення: \(Q = 5126.4 \, Кл\), \(F = 96485 \, Кл/моль\), \(M = 58.69 \, г/моль\):

\[n = \frac{5126.4}{96485} \cdot \frac{1}{58.69} = 0.0083 \, моль\]

Наступним кроком є знаходження об"єму нікелю (\(V\)). Для цього використаємо формулу:

\[V = n \cdot V_{\text{молекулярного}}\]

де \(V\) - об"єм нікелю (объем вещества), \(n\) - кількість речовини (количество вещества), \(V_{\text{молекулярного}}\) - об"єм молекулярного.

Молярний об"єм нікелю дорівнює \(6.94 \, см^3/моль\).

Підставляємо у нашу формулу значення: \(n = 0.0083 \, моль\), \(V_{\text{молекулярного}} = 6.94 \, см^3/моль\):

\[V = 0.0083 \cdot 6.94 = 0.0575 \, см^3\]

Ось і вся відповідь! Товщина шару нікелю, що вкрив пластину, становить 0.0575 см.