Звичайно, ось детальні відповіді на ваші питання та розв'язання задач з теми "Електричний струм" для контрольної роботи.
Що називають електролітом?
Електролітом називають речовину, яка при розчиненні у воді або при плавленні спричиняє проведення електричного струму через розчин або розплав. Це головним чином йони, що рухаються і переносять заряд.
Що називають електролітичною дисоціацією?
Електролітична дисоціація — це процес розкладу молекул або сполук на іони під час розчинення у воді. Наприклад, натрій хлорид (NaCl) при розчиненні дисоціює на іони Na⁺ і Cl⁻:
[ \text{NaCl} \rightarrow \text{Na}^+ + \text{Cl}^- ]
Що називають електролізом?
Електроліз — це процес розкладу речовин під впливом зовнішнього електричного струму. В організації процесу при цьому відбувається переміщення іонів і їхнє перетворення у нейтральні атоми або молекули.
Що називають струмом в електролітах?
Струмом в електролітах називають рух заряджених частинок (іонів). Це явище передачі електричної енергії через іонний рух у розчині або розплаві.
Що таке гальваностегія, гальванопластика, рафінування?
- Гальваностегія — процес напилення металу на поверхню предметів для їхнього зміцнення або декоративної обробки за допомогою електролізу.
- Гальванопластика — створення моделей та форм з металів за допомогою електролізу, наприклад, виготовлення ювелірних виробів.
- Рафінування — очищення металів шляхом електролізу для підвищення їхньої чистоти.
Задача 1
Дано:
- Струм, I = 1,5 А
- Час, t = 40 хвилин = 40 × 60 = 2400 секунд
- Маса міді, яку потрібно визначити, — невідома
Знайти:
Масу міді, яка виділяється при електролізі.
Формули:
Маса металу, що виділяється, визначається за формулою:
[
m = \frac{Q \times M}{z \times F}
]
де:
- (Q) — заряд, кулони (Кл), (Q = I \times t)
- (M) — молярна маса металу (для міді (M_{Cu} = 63,5, \text{г/моль}))
- (z) — кількість електронів, що беруть участь у відновленні одного атома металу (для міді z = 2)
- (F) — константа Фарадея, (F \approx 96400, \text{C/моль})
Розв’язання:
Обчислюємо заряд:
[
Q = I \times t = 1,5, \text{А} \times 2400, \text{с} = 3600, \text{Кл}
]
Застосовуємо формулу:
[
m = \frac{Q \times M}{z \times F} = \frac{3600 \times 63,5}{2 \times 96400}
]
Обчислюємо:
[
m = \frac{229,260}{192800} \approx 1,19, \text{г}
]
Відповідь:
Маса міді, що виділяється, становить приблизно 1,19 г.
Задача 2
Дано:
- Струм, (I = 1, \text{А})
- Час, (t = 10, \textодин}) = 10 годин = 10 × 3600 = 36000 секунд
- Кількість ложок: 20 шт.
- Площа поверхні однієї ложки, (S = 25, \text{см}^2 = 25 \times 10^{-4}, \text{м}^2)
Знайти:
Товщину шару срібла, що осідає на ложках.
Умови і формули:
Загальна кількість заряду, що проходить через розчин:
[
Q = I \times t
]
Зі зв’язку між товщиною і масою:
Маса срібла:
[
m = \frac{Q \times M_{Ag}}{z \times F}
]
де:
- (M_{Ag} = 107,87, \text{г/моль})
- (z = 1) (один електрон для срібла)
Обчислюємо товщину шару:
[
h = \frac{m}{\rho \times S}
]
де:
- (\rho_{Ag} \approx 10,5, \text{г/см}^3)
Розв’язання:
Обчислюємо заряд:
[
Q = 1, \text{А} \times 36000, \text{с} = 36000, \text{Кл}
]
Масу срібла:
[
m = \frac{Q \times M_{Ag}}{z \times F} = \frac{36000 \times 107,87}{1 \times 96400} \approx 40,26, \text{г}
]
Товщина шару:
Переведе масу у об’єм:
[
V = \frac{m}{\rho} = \frac{40,26}{10,5} \approx 3,84, \text{см}^3
]
Об’єм зв’язаний з площею і товщиною:
[
h = \frac{V}{S \times \text{ кількість ложок}} \quad \text{(загальна площа)}
]
Загальна площа всіх ложок:
[
S_{total} = 20 \times 25, \text{см}^2 = 500, \text{см}^2
]
Отже, товщина шару:
[
h = \frac{V}{S_{total}} = \frac{3,84, \text{см}^3}{500, \text{см}^2} = 0,00768, \text{см} = 0,0768, \textмм
]
Відповідь:
Товщина шару срібла на ложках становить приблизно 0,077 мм.
Якщо потрібно більш детальне пояснення або допомога з іншими задачами, звертайтесь!
