Elektrolyse ist der Prozess der Herstellung verschiedener Substanzen durch Verwendung von elektrischem Strom. Es hat eine breite Anwendung in verschiedenen Branchen gefunden, auch bei der Herstellung von Metallen. In diesem Artikel betrachten wir die Berechnung der Menge des zugewiesenen Nickels während der Elektrolyse in 1 Stunde bei einer Stromstärke von 10 A.
Um die Menge an freigesetztem Nickel zu berechnen, ist es notwendig, die Molmasse von Nickel (Ni) zu kennen – das ist der Wert, der die Masse eines einzelnen Mols von Nickel bestimmt. In diesem Fall verwenden wir den Wert der Molmasse des Nickels, der 58,6934 g / mol beträgt.
Zunächst berechnen wir die Menge der Ladung, die in 1 Stunde durch den Elektrolyten gelaufen ist. Verwenden wir dazu das Faraday-Gesetz, das besagt, dass die Ladung, die durch den Elektrolyten fließt, proportional zur Anzahl der übertragenen Elektronen ist und dem Produkt der Stromstärke für die Zeit entspricht:
wo Q - Ladung, I - Stromstärke, t - Zeit.
Berechnung der Nickelmenge während der Elektrolyse
Bei der Elektrolyse einer Nickellösung (NiSO4) die Stromstärke (I) und die Prozesszeit (t) sind bei der Bestimmung der Menge des zugewiesenen Nickels (m) von großer Bedeutung.
Die Formel zur Berechnung der Nickelmenge lautet m = I * t * F / n, wobei:
- I ist die Stromstärke, A (Ampere);
- t - Prozesszeit, h (h);
- F - Farad (Farao);
- n ist die Ladung des Nickels, die einem Mol des Nickels entspricht.
Um die Menge an Nickel zu berechnen, müssen Sie den Wert der Stromstärke und die Prozesszeit kennen. In diesem Fall beträgt die Stromstärke 10 A und die Prozesszeit beträgt 1 Stunde.
Die Formel lautet wie folgt: m = 10 * 1 * F / n.
Der Wert von Farad (F) und die Ladung von Nickel (n) hängen von den Elektrolysebedingungen und der spezifischen chemischen Reaktion ab. Diese Werte sollten im Laborzustand verfeinert oder die zuvor erhaltenen Ergebnisse verwendet werden.
Indem Sie die bekannten Werte in die Formel einfügen, können Sie die Menge des zugewiesenen Nickels während der Elektrolyse berechnen.
Wie berechnet man die Menge des zugewiesenen Nickels während der Elektrolyse in 1 Stunde
Um die Menge an freigesetztem Nickel während der Elektrolyse in 1 Stunde zu berechnen, müssen Sie die Stromstärke kennen, die durch den Elektrolyten fließt, und die Zeit, in der die Elektrolyse durchgeführt wurde.
Die Formel für die Berechnung der Menge der ausgewählten Substanz während der Elektrolyse lautet wie folgt:
Menge der Substanz (in Mol) = (Stromstärke (in Ampere) × Zeit (in Sekunden)) / (Elektronenladung × Anzahl der Ladeübertragungen)
Um die Menge an freigesetztem Nickel zu berechnen, müssen Sie auch die Molmasse des Nickels (in g / Mol) kennen.
Nachdem Sie die bekannten Werte in die Formel eingegeben und die erforderlichen Berechnungen durchgeführt haben, erhalten Sie die Menge des zugewiesenen Nickels in Gramm.
Wenn beispielsweise die Stromstärke 10 A beträgt und die Elektrolyse für 1 Stunde (3600 Sekunden) durchgeführt wird und die Molmasse des Nickels 58,69 g / mol beträgt, lautet die Berechnung wie folgt:
Menge des zugewiesenen Nickels = (10 × 3600 sec) / (1,6 × 10 -19 Cl × 2) × 58,69 g / mol
Nachdem Sie alle Berechnungen durchgeführt haben, erhalten Sie die Menge des zugewiesenen Nickels in Gramm.
Beachten Sie, dass bei der Berechnung berücksichtigt werden muss, dass die Elektrolyse unter idealen Bedingungen stattfinden muss und alle Reaktionen mit einer Wirksamkeit von 100% stattfinden.
Wie wirkt sich die Stromstärke von 10 A auf die Menge des zugewiesenen Nickels aus
Die Stromstärke, ausgedrückt in Ampere (A), ist ein Maß für den elektrischen Strom, der durch eine Elektrolytzelle fließt. Mit zunehmender Stromstärke nimmt auch die Menge an Nickel zu, die an der Kathode freigesetzt wird. Dies liegt daran, dass die Anzahl der elektrischen Ladungen, die durch die Zelle fließen, mit zunehmender Stromstärke zunimmt, was zu einer Erhöhung der freigesetzten Metallmenge führt.
Somit ist bei einer Stromstärke von 10 A die Menge des zugewiesenen Nickels höher als bei einer geringeren Stromstärke. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass mit zunehmender Stromstärke auch der Energieverbrauch des Elektrolyseprozesses zunehmen kann.
