В гальваническом цехе завода «Точприбор» происходит нанесение металлических покрытий металлом У на детали машин, сделанных из металла Х. Определить (используя приложение 6, табл.1.): (Решение → 35346)

Заказ №38828

В гальваническом цехе завода «Точприбор» происходит нанесение металлических покрытий металлом У на детали машин, сделанных из металла Х. Определить (используя приложение 6, табл.1.): 1.ЭДС концентрационного гальванического элемента, электродами которого являются металлы Х (столбец 2) и У (столбец 3) (электроды погружены в растворы своих солей), а концентрация растворимых солей Х и У составляют значения согласно варианту задания (столбец 6, 7). 2.В процессе электролитического нанесения покрытия детали из металла Х, на её поверхности осаждается (m, г) металла У. Вычислить массу металла У, если электролитический процесс протекает при силе тока, равной I, А (столбец 5), в течение  секунд (столбец 4). 3.Тип защитного покрытия.

Таблица 6.1 – Исходные данные № п/п металл Условия Х У , с I, А n X C , моль/л m Y C ,моль/л 1 2 3 4 5 6 7 31. Ni Pb 1110 1,8 0,200 0,700

Решение:

1.Определение ЭДС концентрационного гальванического элемента Гальванический элемент образован никелевым Ni и свинцовым Pb электродами, погруженными в растворы своих солей. Стандартные электродные потенциалы заданных электродов в таблице 6.2. (Приложение 6 табл.1). Таблица 6.2 - Стандартные электродные потенциалы Электрод Электродная реакция Е 0 , В Ni2+/Ni Ni2+ + 2e ⇄ Ni –0,25 Pb2+/Pb Pb2+ + 2e ⇄ Pb –0,126 При сравнении стандартных электродных потенциалов металлов 𝐸𝑁𝑖2+/𝑁𝑖 0 < 𝐸𝑃𝑏2+/𝑃𝑏 0 то есть стандартный электродный потенциал свинца 𝐸𝑃𝑏2+/𝑃𝑏 0 имеет большую алгебраическую величину, чем электродный потенциал никеля. Концентрация ионов никеля в растворе 𝐶𝑁𝑖2+ = 0,200 моль л , а ионов свинца 𝐶𝑃𝑏2+ = 0,700 моль л . 53 По уравнению Нернста 𝐸 = 𝐸 0 + 𝑅 ∙ 𝑇 𝑛 ∙ 𝐹 ∙ 𝑙𝑛𝐶𝑀 = 𝐸 0 + 0,059 𝑛 ∙ 𝑙𝑔𝐶𝑀 где E 0 – стандартный электродный потенциал, В; R=8,314 кДж/(моль К) – универсальная газовая постоянная; Т – температура процесса, К; F=96500 - число Фарадея; n – число переходящих электронов. рассчитываем электродные потенциалы металлов 𝐸𝑁𝑖2+ 𝑁𝑖 = 𝐸𝑁𝑖2+ 𝑁𝑖 0 + 0,059 𝑛 ∙ 𝑙𝑔𝐶𝑁𝑖2+ = =−0,25 + 0,059 2 ∙ 𝑙𝑔0,200 = −0,271 𝐵 𝐸𝑃𝑏𝑖2+ 𝑃𝑏 = 𝐸𝑃𝑏2+ 𝑃𝑏 0 + 0,059 𝑛 ∙ 𝑙𝑔𝐶𝑃𝑏2+ = = −0,126 + 0,059 2 ∙ 𝑙𝑔0,700 = −0,131 �