Сколько двух валентного никеля можно выделить злектролитическим путем из водного Раствора сульфата никеля за І час при силе тока 1,5 А
Конечно! Давайте разберем задачу по шагам и подробно объясним решение.
Задача:
Сколько двухвалентного никеля можно выделить электролитическим путем из водного раствора сульфата никеля за 1 час при силе тока 1,5 А?
Шаг 1: Записать уравнение реакции
На электроде происходит восстановление никеля из Ni^2+ до металлического Ni:
\[ \mathrm{Ni^{2+} + 2e^- \to Ni} \]
То есть для осаждения одного атома Ni нужно 2 электрона.
Шаг 1.1: Определить, сколько электрона в ходе реакции
Общее количество электрического тока за время t можно найти по формуле:
\[ Q = I \times t \]
где:
- \( I = 1,5\, \mathrm{А} \)
- \( t = 1\, \mathrm{час} = 3600\, \mathrm{секунд} \)
Вычислим \( Q \):
\[ Q = 1,5\, \mathrm{А} \times 3600\, \mathrm{с} = 5400\, \mathrm{Кл} \]
Шаг 2: Рассчитать количество ионов никеля, выделенных за это время
Из закона Фарадея известно, что 1 кулон (Кл) электронов содержит:
\[ N_e = \frac{\text{количество электронов}}{\text{Количество электрона на 1 молекулу}} = \frac{Q}{F} \times \text{число электронов} \]
Но проще всего использовать:
\[ \text{Количество молей электронов} = \frac{Q}{F} \]
где:
- \( F \) — постоянная Фарадея, равная approximately 96485 Кл/моль.
Тогда число молей электронов, прошедших через цепь:
\[ n_e = \frac{Q}{F} = \frac{5400}{96485} \approx 0,0559\, \text{моль} \]
Шаг 3: Определить сколько атомов никеля выделится
Количество молей никеля зависит от соотношения:
- На 1 атом никеля требуется 2 электрона (из уравнения реакции).
Следовательно, количество молей никеля:
\[ n_{Ni} = \frac{n_e}{2} = \frac{0,0559}{2} \approx 0,0280\, \text{моль} \]
Шаг 4: Вычислить массу никеля, выделенного за это время
Молярная масса никеля:
\[ M_{Ni} = 58,69\, \mathrm{г/моль} \]
Тогда масса выделенного никеля:
\[ m_{Ni} = n_{Ni} \times M_{Ni} \approx 0,0280 \times 58,69 \approx 1,64\, \mathrm{г} \]
Ответ:
За 1 час при силе тока 1,5 А из водного раствора сульфата никеля можно выделить примерно 1,64 грамма металлического никеля.
Если есть вопросы или нужно детальнее объяснить какую-то часть — скажите!
