Какова толщина слоя никеля (h) после проведения процесса никелирования методом электролиза на металлической пластинке

Предмет вопроса: Электролиз и процесс никелирования

Пояснение:
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу, связывающую количество вещества, массу и площадь электродов с силой тока и временем проведения электролиза. Формула имеет следующий вид:

m = z × F × I × t / M,

где:
m - масса никеля, осажденная на пластинке (г);
z - число переносимых зарядов (в данном случае, валентность никеля);
F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль);
I - сила тока (А);
t - время проведения электролиза (с);
M - молярная масса никеля (г/моль).

Толщина слоя никеля (h) можно определить, используя следующую формулу:

h = m / (s × ρ),

где:
h - толщина слоя никеля (см);
m - масса никеля (г);
s - площадь поверхности пластинки (см2);
ρ - плотность никеля (г/см3).

Доп. материал:
Давайте решим эту задачу с заданными значениями:
z (валентность никеля) = 2,
F (постоянная Фарадея) = 96485 Кл/моль,
I (сила тока) = 0,15 А,
t (время электролиза) = 4,0 часа = 14400 секунд,
s (площадь поверхности пластинки) = 48 см2,
ρ (плотность никеля) = 8,9 г/см3.

Сначала найдем массу никеля (m) с использованием первой формулы:

m = z × F × I × t / M,
m = 2 × 96485 Кл/моль × 0,15 А × 14400 с / 58,7 г/моль,
m ≈ 18,8 г.

Теперь найдем толщину слоя никеля (h) с использованием второй формулы:

h = m / (s × ρ),
h = 18,8 г / (48 см2 × 8,9 г/см3),
h ≈ 0,042 см или 0,42 мм.

Следовательно, толщина слоя никеля после проведения процесса никелирования составляет примерно 0,042 см или 0,42 мм.

Совет:
Для более легкого понимания электролиза и процесса никелирования, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями в области электрохимии, такими как валентность, постоянная Фарадея, молярная масса и плотность.

Дополнительное задание:
Площадь поверхности пластинки составляет 60 см2, а сила тока равна 0,10 А. Также известно, что время проведения электролиза составляет 2,5 часа, валентность никеля равна 3, постоянная Фарадея равна 96485 Кл/моль, а молярная масса никеля 58,7 г/моль. Найдите толщину слоя никеля, если плотность никеля составляет 8,9 г/см3.