Каково количество никеля, образовавшегося на детали при никелировании в течение 50 минут с силой тока в ванне 2 А, если
Каково количество никеля, образовавшегося на детали при никелировании в течение 50 минут с силой тока в ванне 2 А, если электрохимический эквивалент никеля составляет k = 3 * 10-7 кг/Кл?
18.11.2023 16:24
Описание:
Никелирование - это процесс покрытия поверхности деталей слоем никеля с использованием электролитической ячейки. Для определения количества никеля, образовавшегося на деталях, нам понадобится знать электрохимический эквивалент никеля и время никелирования.
Электрохимический эквивалент никеля (k) - это масса никеля, осажденного при прохождении 1 кулона электрического заряда через раствор никеля. В данной задаче дано значение k = 3 * 10^-7 кг/Кл.
Также нам дано время никелирования - 50 минут, и сила тока в ванне - 2 А.
Для определения количества никеля воспользуемся формулой:
количество никеля = (количество заряда * эквивалентный вес никеля) / заряд элементарного электрического заряда.
В нашем случае:
количество заряда = сила тока * время никелирования = 2 А * 3000 с (переводим минуты в секунды) = 6000 Кл.
количество никеля = (6000 * 3 * 10^-7) / 1,6 * 10^-19,
выполняя вычисления, получим:
количество никеля ≈ 1,125 * 10^14 атомов никеля.
Дополнительный материал:
Задача: В ходе никелирования в течение 3 часов сила тока в ванне составила 4 А. Найдите количество образовавшегося никеля, если электрохимический эквивалент никеля равен 2 * 10^-7 кг/Кл.
Совет:
Чтобы лучше понять принципы никелирования, рекомендуется ознакомиться с основами электрохимии и электролизом. Изучите функцию электролитической ячейки и процесс проведения покрытия деталей слоем никеля.
Дополнительное задание:
Найдите количество никеля, образовавшегося на детали при никелировании в течение 30 минут с силой тока в ванне 1.5 А, если электрохимический эквивалент никеля составляет k = 4 * 10-8 кг/Кл.
Описание:
Количество никеля, образовавшегося при никелировании, можно рассчитать, используя закон Фарадея. Этот закон гласит, что количество вещества, образовавшегося на электроде, пропорционально заряду, прошедшему через электролит.
Формула для расчета количества никеля (m) можно записать следующим образом:
m = Z * I * t / k,
где:
m - масса никеля (кг),
Z - число зарядов (эквивалентов),
I - сила тока (А),
t - время никелирования (сек),
k - электрохимический эквивалент никеля (кг/Кл).
В данной задаче нам дана сила тока I = 2 А и время никелирования t = 50 минут = 3000 секунд.
Теперь мы можем рассчитать количество никеля:
m = Z * I * t / k = (2 A) * (3000 сек) / (3 * 10^(-7) кг/Кл).
Рассчитав данное выражение, получим количество никеля, образовавшегося на детали при никелировании в течение 50 минут с заданной силой тока.
Например:
Задача: Каково количество никеля, образовавшегося на детали при никелировании в течение 50 минут с силой тока в ванне 2 А, если электрохимический эквивалент никеля составляет k = 3 * 10-7 кг/Кл?
Решение:
m = (2 А) * (3000 сек) / (3 * 10^(-7) кг/Кл).
m = 6 * 10^(-3) кг.
Количество никеля, образовавшегося при никелировании, составляет 6 * 10^(-3) кг.
Совет:
Для решения задач по электрохимии, важно разобраться в законе Фарадея и формулах, связанных с ним. Обратите внимание на единицы измерения и величины, которые даны в задаче, чтобы правильно использовать соответствующие формулы. Для решения задач этого типа также помните о приведении единиц.
Закрепляющее упражнение:
Сила тока в электролитической ванне составляет 3 A, а время никелирования равно 20 минут. Если электрохимический эквивалент никеля равен 4 * 10^(-7) кг/Кл, каково количество никеля, образовавшегося на детали?