Question

СРОЧНО ПОМОГИТЕ С ЗАДАНИЕМ!!!ДАЮ 30 БАЛЛОВ

Щоб покрити залізну пластинку нікелем, через електролітичну ванну пропускають струм 0,5 А протягом 50 хв. Яка маса нікелю осяде не пластинці? Яка товщина шару у міліметрах
утвориться, якщо площа пластинки 10 см^2?

Answer 1

Для розрахунку маси нікелю, яка осідатиме на пластинці, можна використати закон Фарадея електролізу. Закон Фарадея стверджує, що кількість речовини, що осідає на електроді, пропорційна кількості електричного заряду, який пройшов через електролітичну ванну.

Перш за все, переведемо час з хвилин до секунд, тобто з 50 хв до 3000 сек.

За формулою:

Q = I * t,

де Q - електричний заряд (колічество електричної енергії, що пройшла через електролітичну ванну),

I - сила струму (ампер),

t - час (секунди),

ми можемо розрахувати електричний заряд:

Q = 0,5 А * 3000 с = 1500 Кл.

Далі, за формулою:

m = M * n,

де m - маса речовини (маса нікелю),

M - молярна маса нікелю,

n - кількість речовини (кількість молекул нікелю).

Молярна маса нікелю (M) становить 58,69 г/моль (згідно з періодичною таблицею).

Кількість речовини (n) можна визначити за формулою:

n = Q / F,

де F - число Фарадея, яке дорівнює кількості електричного заряду, що міститься в одному еквіваленті речовини.

Знаючи, що число Фарадея для нікелю дорівнює 96485 Кл/моль, можемо розрахувати кількість речовини:

n = 1500 Кл / 96485 Кл/моль ≈ 0,0155 моль.

Отже, маса нікелю, яка осідатиме на пластинці, буде:

m = 0,0155 моль * 58,69 г/моль ≈ 0,91 г.

Щоб визначити товщину шару у міліметрах, нам потрібно знати щільність нікелю (ρ). Зазвичай щільність ні

келю становить близько 8,9 г/см³.

Товщина шару можна розрахувати за формулою:

V = m / ρ,

де V - об'єм речовини (об'єм нікелю),

m - маса речовини (маса нікелю),

ρ - щільність речовини (щільність нікелю).

Об'єм речовини (V) можна перевести до кубічних сантиметрів, використовуючи площу пластинки (S):

V = S * h,

де S - площа пластинки (10 см²),

h - товщина шару (у сантиметрах).

Ми можемо перевести грами до кубічних сантиметрів, знайдемо товщину шару:

0,91 г / 8,9 г/см³ ≈ 0,102 см³.

Тепер можемо розрахувати товщину шару:

0,102 см³ = 10 см² * h,

h ≈ 0,0102 см = 0,102 мм.

Таким чином, товщина шару нікелю, яка утвориться на пластинці, становитиме близько 0,102 мм.