Question

Нікелювання металевої пластини здійснювалося при силі струму 0,15 А й
тривало 2 год. Визначити товщину шару нікелю, що вкрив пластину, якщо
площа поверхні пластини становить 90 см2
. Густина нікелю 8500 кг/м3
.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Для решения задачи используем закон Фарадея, который гласит: количество вещества, выделенного на электроде, пропорционально заряду, прошедшему через электрод.

Количество выделенного металла можно выразить через формулу:

m = I * t * M / z,

где m - масса металла, I - сила тока, t - время, M - молярная масса металла, z - количество переданных зарядов (заряд одного электрона равен 1.6 * 10^-19 Кл).

Молярная масса никеля M = 58.69 г/моль.

Переведем силу тока в Амперах: I = 0.15 А

Переведем время в секундах: t = 2 * 60 * 60 = 7200 секунд

Рассчитаем количество электрических зарядов: z = I * t / e, где e – заряд электрона.

z = 0.15 * 7200 / 1.6 * 10^-19 = 6 750 000 000 000 000 зарядов электрона

Тогда масса металла будет: m = 0.15 * 7200 * 58.69 / 6 750 000 000 000 000 = 0.003924 грамма

Найдем объем металла:

V = m / ρ = 0.003924 / 8500 = 4.61 * 10^-7 м3

Найдем толщину слоя никеля, зная, что площадь поверхности пластины (S) равна 90 см² = 0.009 м²:

h = V / S = (4.61 * 10^-7) / 0.009 = 5.12 * 10^-5 м = 0.0512 мм

Толщина слоя никеля, покрывшего металлическую пластину, равна 0,0512 мм или 51,2 мкм.