Сколько двухвалентного никеля можно получить электролитическим методом из раствора сульфата никеля за один час, если сила тока составляет 1.5 А?

Физика 11 класс Электролиз двухвалентный никель электролитический метод раствор сульфата никеля сила тока 1.5 А расчет никеля химические реакции электролиз физика 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон Фарадея, который связывает количество вещества, выделяющегося на электроде при электролизе, с количеством электричества, прошедшего через раствор.

Шаг 1: Определим заряд, проходящий через раствор.

Заряд (Q) можно вычислить по формуле:

Q = I * t

где:

• I - сила тока (в амперах),
• t - время (в секундах).

В нашем случае:

• I = 1.5 А,
• t = 1 час = 3600 секунд.

Теперь подставим значения в формулу:

Q = 1.5 А * 3600 с = 5400 Кл.

Шаг 2: Используем закон Фарадея для определения количества никеля.

Закон Фарадея гласит, что 1 моль электрона переносит заряд 96500 Кл (это постоянная Фарадея). Для двухвалентного никеля (Ni), который принимает 2 электрона для восстановления, мы можем использовать следующую формулу:

n = Q / (z * F)

где:

• n - количество молей никеля,
• z - валентность никеля (для двухвалентного никеля z = 2),
• F - постоянная Фарадея (примерно 96500 Кл/моль).

Подставим известные значения:

n = 5400 Кл / (2 * 96500 Кл/моль).

Шаг 3: Рассчитаем количество молей никеля.

Теперь посчитаем:

n = 5400 / 193000 ≈ 0.0279 моль.

Шаг 4: Переведем количество молей в массу никеля.

Молярная масса никеля (Ni) составляет примерно 58.7 г/моль. Теперь можем найти массу никеля:

m = n * M,

где:

• m - масса никеля,
• M - молярная масса никеля (58.7 г/моль).

Подставляем значения:

m = 0.0279 моль * 58.7 г/моль ≈ 1.64 г.

Ответ: Из раствора сульфата никеля можно получить примерно 1.64 грамма двухвалентного никеля за один час при силе тока 1.5 А.