1. Сколько разрядов должен пройти через раствор, чтобы на катоде образовалось 45 г серебра? 2. При какой толщине слоя

  • 61
1. Сколько разрядов должен пройти через раствор, чтобы на катоде образовалось 45 г серебра?
2. При какой толщине слоя никеля, электролизирующего поверхность площадью 48 см2 и длительностью 4 часа при силе тока 0,15 А, электрохимический эквивалент никеля составляет 0,304 мг/кл и плотность равна 8900 кг/м3?
Илья
64
1. Для решения данной задачи необходимо знать электрохимический эквивалент серебра и формулу, связывающую массу вещества с количеством прошедших зарядов. Электрохимический эквивалент серебра обозначается символом EAg и составляет 0,00112 кг/кл.

Используя формулу, можно записать соотношение:
m=zEQ
где:
m - масса вещества (в нашем случае 45 г),
z - количество зарядов (распадающихся атомов) серебра,
E - электрохимический эквивалент серебра,
Q - количество прошедших через раствор зарядов.

Необходимо найти значение Q, зная остальные данные. Подставив значения в формулу, получим:
45=z0,00112Q
Делим обе части уравнения на 0,00112:
Q=450,00112z
Таким образом, для того чтобы найти количество прошедших через раствор зарядов, необходимо знать количество атомов серебра (z).

2. Для решения этой задачи нужно использовать такие формулы:
m=ρV
V=Sh
m=zEQ
где:
m - масса никеля,
ρ - плотность никеля,
V - объем никеля,
S - площадь поверхности,
h - толщина слоя никеля,
z - количество зарядов (распадающихся атомов) никеля,
E - электрохимический эквивалент никеля,
Q - количество прошедших через раствор зарядов.

Исходя из данных в задаче, у нас есть:
ρ=8900 кг/м3,
S=48 см2 (0,0048 м2),
h - неизвестное значение,
t=4 часа (у нас будет использоваться в секундах, поэтому t=46060=14400 секунд),
I=0,15 А,
E=0,304 мг/кл (0,000304 кг/кл).

Требуется найти значение h, поэтому проделываем следующие операции:
1) Находим объем V никеля, используя формулу V=Sh:
V=0,0048h
2) Массу m никеля найдем через формулу m=ρV:
m=8900(0,0048h)
3) Находим количество зарядов Q, используя формулу m=zEQ:
(89000,0048h)=0,000304Q
4) Находим значение Q следующим образом:
Q=89000,0048h0,000304
5) Используя формулу Q=Ite, где e - элементарный заряд (1,6 1019 Кл), определяем h:
89000,0048h0,000304=0,15144001,61019
После решения этого уравнения находим значение h.

Все необходимые значения приведены в задаче, поэтому можно произвести подстановку и решить уравнение для найденной h.