Какова масса выделившегося никеля при никелировании изделия, если сила тока равномерно увеличивалась от нуля

Предмет вопроса: Никелирование изделия и выделение никеля

Пояснение:
Никелирование - это процесс покрытия поверхности изделия слоем никеля. При проведении этого процесса происходит увеличение массы никеля на поверхности изделия.

Для решения данной задачи, мы будем использовать уравнение электрохимической эквивалентности, которое представляет собой соотношение между количеством выделенного вещества, силой тока и временем стока. Формула выглядит следующим образом:

м = E * I * t

где:
м - масса выделенного никеля
E - эквивалент никеля-никель (двухвалентный или трёхвалентный)
I - сила тока
t - время

Согласно условиям задачи, имеем следующее:
- Время для увеличения силы тока: t1 = 15 мин = 15 * 60 сек = 900 сек
- Время для постоянной силы тока: t2 = 1 час = 1 * 60 мин = 60 * 60 сек = 3600 сек
- Время для уменьшения силы тока: t3 = 15 мин = 15 * 60 сек = 900 сек
- Molar экивалент никеля-никеля (двухвалентный): E1 = 3,04 * 10^-7
- Molar эквивалент никеля-никеля (трёхвалентный): E2 = 2,03 * 10^-7
- Максимальная сила тока: I = 5 А

Для решения задачи, нужно вычислить массу выделенного никеля в каждом временном интервале с помощью указанной формулы, а затем сложить все значения, чтобы получить общую массу выделенного никеля.

Демонстрация:
У нас три временных интервала, поэтому нужно применить формулу для каждого интервала по очереди:

1. Для интервала увеличения силы тока (т1 = 900 сек):
м1 = E1 * I * t1

2. Для интервала с постоянной силой тока (t2 = 3600 сек):
м2 = E1 * I * t2

3. Для интервала уменьшения силы тока (t3 = 900 сек):
м3 = E2 * I * t3

Масса выделившегося никеля равна сумме всех масс:
Масса никеля = м1 + м2 + м3

Совет:
Чтобы лучше понять процесс никелирования и решить подобные задачи, рекомендуется изучить основы электрохимии и уравнение электрохимической эквивалентности. Также полезно знать эквивалентные массы различных элементов.

Практика:
Какова масса выделившегося никеля при никелировании изделия, если сила тока равномерно увеличивалась от нуля до i max=3a в течение первых t1=10 мин, оставалась постоянной в течение t2=30 мин, и затем равномерно уменьшалась до нуля в последние t3=20 мин? Данные: эквивалент никеля-никеля (двухвалентный) равен 2,5*10^-7, а эквивалент никеля-никель (трёхвалентный) равен 1,8*10^-7.

Содержание вопроса: Никелирование и вычисление массы никеля

Инструкция: Никелирование - это процесс нанесения слоя никеля на поверхность изделия. Для вычисления массы никеля, выделившегося при никелировании, мы будем использовать правило эквивалента.

1. Сначала найдем количество электричества (заряд), протекшее через цепь во время никелирования. Для этого используем формулу Q = I * t, где Q - заряд, I - сила тока, t - время. В данном случае у нас есть несколько интервалов времени, поэтому мы рассчитаем заряд для каждого из них.

- В первом интервале сила тока увеличивается от нуля до i_max, поэтому заряд Q_1 = (1/2) * i_max * t_1, где t_1 - время первого интервала.
- Во втором интервале сила тока постоянная и равна i_max, поэтому заряд Q_2 = i_max * t_2, где t_2 - время второго интервала.
- В третьем интервале сила тока уменьшается от i_max до нуля, поэтому заряд Q_3 = (1/2) * i_max * t_3, где t_3 - время третьего интервала.

2. Далее, найдем количество вещества никеля, соединив это с зарядом с использованием формулы n = Q / F, где n - количество вещества, Q - заряд, F - эквивалент никеля-никель.

- Для двухвалентного никеля-никеля: n_2valent = Q / F_2valent = Q / (3,04 * 10^-7).
- Для трёхвалентного никеля-никеля: n_3valent = Q / F_3valent = Q / (2,03 * 10^-7).

3. Наконец, найдем массу никеля, используя формулу m = n * M, где m - масса, n - количество вещества, M - молярная масса никеля.

Дополнительный материал:
Зная данные из задачи, мы можем вычислить массу выделившегося никеля.
i_max = 5 А, t_1 = 15 мин = 900 с, t_2 = 1 час = 3600 с, t_3 = 15 мин = 900 с.
F_2valent = 3,04 * 10^-7, F_3valent = 2,03 * 10^-7, M = молярная масса никеля.

Совет: При решении подобных задач важно внимательно читать условие, определить интервалы времени и их показатели, а также использовать соответствующие формулы для расчета заряда, количества вещества и массы. Также обратите внимание на единицы измерения времени и силы тока, чтобы обеспечить правильные вычисления и единицы ответа.

Упражнение:
При никелировании изделия сила тока равномерно увеличивалась от нуля до i_max=8 А в течение первых t1=10 минут, оставалась постоянной в течение t2=30 минут, и затем равномерно уменьшалась до нуля в последние t3=20 минут. При этом использовался никель (двухвалентный) с эквивалентом F_2valent=4,5 * 10^-7. Найдите массу выделившегося никеля.