Для определения времени никелирования, необходимо использовать закон Фарадея для электролиза. Закон Фарадея связывает массу вещества, выделенного на электроде, с количеством электричества, прошедшего через раствор.
Формула закона Фарадея:
[ m = \frac{M \cdot I \cdot t}{n \cdot F} ]
где:
- ( m ) — масса осажденного вещества (в данном случае никеля) в граммах,
- ( M ) — молярная масса никеля (58.69 г/моль),
- ( I ) — сила тока в амперах,
- ( t ) — время в секундах,
- ( n ) — число электронов, участвующих в реакции (для никеля ( n = 2 )),
- ( F ) — постоянная Фарадея (( F \approx 96485 ) Кулонов/моль).
Дано:
- масса никеля ( m = 1.8 ) г,
- сила тока ( I = 2 ) А.
Нам нужно найти ( t ), время никелирования.
Подставим известные значения в формулу и решим её для ( t ):
[ 1.8 = \frac{58.69 \cdot 2 \cdot t}{2 \cdot 96485} ]
Решим уравнение относительно ( t ):
[ 1.8 = \frac{58.69 \cdot t}{96485} ]
Умножим обе части уравнения на 96485:
[ 1.8 \cdot 96485 = 58.69 \cdot t ]
[ 173673 = 58.69 \cdot t ]
Разделим обе части уравнения на 58.69:
[ t = \frac{173673}{58.69} ]
[ t \approx 2958 \text{ секунд} ]
Переведем время в минуты:
[ t \approx \frac{2958}{60} \approx 49.3 \text{ минуты} ]
Таким образом, время никелирования составляло приблизительно 49.3 минуты.