Химия
8 класс
Вопрос
Электрохимическое никелирование (нанесение никелевого покрытия) проводят методом электролиза в подкисленном растворе сульфата никеля (II) с никелевым анодом. Рассчитайте толщину никелевого покрытия, которое можно нанести на изделие с площадью поверхности $0,05 м^{2}$ за 15 мин при токе 800 А и выходе реакции 60%. Плотность никеля равна $8,9 г/см^{3}$. Какие процессы протекают на аноде и катоде?
Ответ
При никелировании изделия на электродах происходят следующие процессы:
Анод: $Ni - 2e \rightarrow Ni^{2+}$ (растворение никелевого анода)
Катод: $Ni^{2+} + 2e \rightarrow Ni$, $2H^{+} + 2e \rightarrow H_{2}$ (осаждение никеля на поверхности изделия и выделение водорода)
Масса осаждённого на катоде никеля:
$m = \eta \frac{ItM}{zF} = 0,6 \frac{800 \cdot 15 \cdot 60 \cdot 59}{2 \cdot 96500} = 132 г$.
Объём осаждённого никеля:
$V = \frac{m}{ \rho } = \frac{132}{8,9} = 14,8 см^{3}$.
Толщина никелевого покрытия:
$h = \frac{V}{S} = \frac{14,8}{500} = 0,03 см = 0,3 мм$.