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
.
Ответы
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.