Електроліз-процес отримання різних речовин шляхом використання електричного струму. Він знайшов широке застосування в різних галузях промисловості, в тому числі і при отриманні металів. У даній статті розглянемо Розрахунок кількості виділеного нікелю при електролізі за 1 годину при силі струму 10 А.
Для розрахунку кількості виділеного нікелю необхідно знати молярну масу нікелю (Ni) – це величина, яка визначає масу одного моля нікелю. У цьому випадку ми будемо використовувати значення молярної маси нікелю 58,6934 г/моль.
Для початку розрахуємо кількість заряду, що пройшов через електроліт за 1 годину. Для цього скористаємося законом Фарадея, який говорить, що заряд, що проходить через електроліт, пропорційний кількості переданих електронів і дорівнює добутку сили струму на час:
де Q - заряд, I - струм, t - час.
Розрахунок кількості нікелю при електролізі
При електролізі розчину нікелю (NiSO4) сила струму (I) і час процесу (t) мають велике значення при визначенні кількості виділеного нікелю (m).
Формула для розрахунку кількості нікелю: m = I * t * F / n, де:
- I-сила струму, а (ампер);
- t - час процесу, ч (Год);
- F-фарад (фарао);
- N-заряд нікелю, що відповідає одному молю нікелю.
Для розрахунку кількості нікелю, необхідно знати значення сили струму і час процесу. В даному випадку, сила струму дорівнює 10 А, а час процесу становить 1 годину.
Формула прийме наступний вигляд: m = 10 * 1 * F / n.
Значення фарада (F) і заряду нікелю (n) залежать від умов проведення електролізу і конкретної хімічної реакції. Дані значення слід уточнювати в лабораторному умови або використовувати раніше отримані результати.
Підставивши відомі значення в формулу, можна розрахувати кількість виділеного нікелю при електролізі.
Як розрахувати кількість виділеного нікелю при електролізі за 1 годину
Для розрахунку кількості виділеного нікелю при електролізі за 1 годину необхідно знати силу струму, що протікає через електроліт, і час, протягом якого електроліз проводився.
Формула для розрахунку кількості виділеної речовини при електролізі виглядає наступним чином:
Кількість речовини (в молях) = (сила струму (в амперах) × час (в секундах)) / (заряд електрона × число передач заряду)
Для розрахунку кількості виділеного нікелю, вам також знадобиться знати молярну масу нікелю (в г/моль).
Після підстановки відомих значень в формулу і виконання необхідних обчислень, ви отримаєте кількість виділеного нікелю в грамах.
Наприклад, якщо сила струму становить 10 А і електроліз проводиться протягом 1 години (3600 секунд), а молярна маса нікелю дорівнює 58,69 г / моль, то розрахунок буде наступним:
Кількість виділеного нікелю = (10 А × 3600 сек) / (1,6 × 10 -19 Кл × 2) × 58,69 г/моль
Після виконання всіх обчислень ви отримаєте кількість виділеного нікелю в грамах.
Врахуйте, що при розрахунку слід враховувати, що електроліз повинен відбуватися в ідеальних умовах, і всі реакції проходять з ефективністю 100%.
Як впливає сила струму 10 а на кількість виділеного нікелю
Сила струму, виражена в амперах (А), є мірою електричного струму, що протікає через електролітичну комірку. При збільшенні сили струму, кількість нікелю, що виділяється на катоді, також збільшується. Це відбувається в силу того, що при збільшенні сили струму збільшується кількість електричних зарядів, що протікають через осередок, що призводить до збільшення кількості виділяється металу.
Таким чином, при силі струму 10 а, кількість виділеного нікелю буде вище, ніж при меншій силі струму. Однак варто враховувати, що зі збільшенням сили струму також може зростати і енерговитратність процесу електролізу.