Скільки мікронів товщина срібного покриття утвориться на поверхні 20 ложок, якщо протягом 10 годин через розчин срібло

Тема урока: Электролиз и толщина покрытия

Разъяснение: В данной задаче нам нужно определить толщину сребряного покрытия, которое образуется на поверхности 20 ложек в течение 10 часов с помощью электролиза.

Для решения задачи нам понадобятся следующие формулы. Первая формула:

Q = I*t

где Q - количество заряда (в кулонах), I - сила тока (в амперах), t - время (в секундах).

Вторая формула:

m = z*(Q/M)

где m - масса вещества, полученного в результате электролиза (в граммах), z - число перед электронами в уравнении реакции, Q - количество заряда (в кулонах), M - молярная масса вещества (в г/моль).

Для решения нашей задачи у нас дано, что сила тока I равна 1 амперу, время t равно 10 часам (которое нужно перевести в секунды), площадь каждой ложки равна 25 квадратным сантиметрам. Мы также знаем, что молярная масса серебра (Ag) равна 107.87 г/моль, и заряд в ампер-часах равен 3600 Кл.

Сначала переведем время из часов в секунды:

10 часов * 3600 секунд = 36000 секунд.

Теперь можем рассчитать количество заряда:

Q = I*t = 1 А * 36000 с = 36000 Кл.

Используя формулу массы m, рассчитаем массу серебра:

m = z*(Q/M) = 1*(36000/107.87) = 334.34 г (округленно до сотых).

Затем нам нужно рассчитать толщину покрытия. Площадь одной ложки составляет 25 квадратных сантиметров. Но чтобы рассчитать толщину покрытия, нам нужно перевести единицу площади в метры, поэтому площадь будет равна:

25 см² * (1 м / 100 см)² = 0.0025 м².

Теперь мы можем рассчитать толщину покрытия, используя следующую формулу:

толщина = масса / (площадь * плотность).

Допустим, плотность серебра составляет 10.49 г/см³ (это значение можно найти в таблицах). Тогда:

толщина = 334.34 г / (0.0025 м² * 10.49 г/см³) = 50.56 мкм (микрон).

Таким образом, толщина сребряного покрытия, которое образуется на поверхности 20 ложек, составит 50.56 микрон.

Демонстрация:
Задача: Сколько микронов составляет толщина сребряного покрытия на поверхности 15 ложек, если электролиз проводится в течение 8 часов с силой тока 1.5 ампера? Площадь каждой ложки составляет 30 квадратных сантиметров.

Совет: Чтобы проще понять эту тему, рекомендуется найти таблицу элементов и использовать молярную массу и плотность серебра для расчетов.

Дополнительное задание:
В течение 5 часов электролиза сила тока составляла 2 ампера, что привело к получению 100 граммов металла. Найдите толщину покрытия, если площадь покрытия составляла 10 квадратных сантиметров и плотность металла составляет 8 г/см³.