Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть третья. Электричество. Филимонова Л.В. - 104 стр.

UptoLike

Составители: 

104
ложных направлениях (чаще всего с различной скоростью, одновременно уча-
ствуя в хаотическом тепловом движении). В средней части электролита через
любое поперечное сечение в единицу времени проносится заряд, складываю-
щийся из заряда прошедших через это сечение положительных и отрицатель-
ных ионов. Концентрации ионов каждого знака в условиях динамического
равновесия между процессами
ионизации и молизации можно считать посто-
янными и одинаковыми практически по всему объему электролита.
Однако вблизи электрода электрическое поле очищает раствор от ионов
одного знака: вблизи катода почти отсутствуют отрицательные ионы, замыка-
ют цепь на катоде лишь положительные ионы. Здесь ионы другого знака (по
сравнению со знаком заряда электрода) вынуждены «спешить
», чтобы самим
осуществить весь электрический ток.
Поскольку каждый из ионов обязательно достигает своего электрода, то
в конце концов его заряд нейтрализуется (фактически ион теряет лишние или
приобретает недостающие электроны). Заряд уходит дальше по электрической
цепи, а образовавшиеся незаряженные атомы выделяются (оседают) на элек-
тродах или вступают во вторичные химические реакции.
Задача 7.2
. Металлическую поверхность с площадью S=200 см
2
надо по-
крыть слоем серебра толщиной
d=20 мкм. Сколько минут надо пропускать ток
силой
I=0,5 А через электролит?
Указания по решению. Для покрытия указанной поверхности слоем серебра
потребуется эту поверхность поместить в качестве катода в раствор соли се-
ребра. В результате электролиза должно выделиться серебро объемом
d
S
V
=
,
масса которого, с учетом плотности серебра, равна
d
S
V
m
ρ
ρ
=
=
.
По первому закону Фарадея для электролиза запишем:
q
k
m
=
,
где суммарный прошедший через электролит заряд выразим на основе посто-
янства силы тока в течение всего времени серебрения:
t
q
I
=
.
Окончательно получаем:
ложных направлениях (чаще всего с различной скоростью, одновременно уча-
ствуя в хаотическом тепловом движении). В средней части электролита через
любое поперечное сечение в единицу времени проносится заряд, складываю-
щийся из заряда прошедших через это сечение положительных и отрицатель-
ных ионов. Концентрации ионов каждого знака в условиях динамического
равновесия между процессами ионизации и молизации можно считать посто-
янными и одинаковыми практически по всему объему электролита.
      Однако вблизи электрода электрическое поле очищает раствор от ионов
одного знака: вблизи катода почти отсутствуют отрицательные ионы, замыка-
ют цепь на катоде лишь положительные ионы. Здесь ионы другого знака (по
сравнению со знаком заряда электрода) вынуждены «спешить», чтобы самим
осуществить весь электрический ток.
      Поскольку каждый из ионов обязательно достигает своего электрода, то
в конце концов его заряд нейтрализуется (фактически ион теряет лишние или
приобретает недостающие электроны). Заряд уходит дальше по электрической
цепи, а образовавшиеся незаряженные атомы выделяются (оседают) на элек-
тродах или вступают во вторичные химические реакции.

Задача №7.2. Металлическую поверхность с площадью S=200 см2 надо по-
крыть слоем серебра толщиной d=20 мкм. Сколько минут надо пропускать ток
силой I=0,5 А через электролит?
Указания по решению. Для покрытия указанной поверхности слоем серебра
потребуется эту поверхность поместить в качестве катода в раствор соли се-
ребра. В результате электролиза должно выделиться серебро объемом
                                  V = S ⋅d ,
масса которого, с учетом плотности серебра, равна
                             m = ρ ⋅V = ρ Sd .
По первому закону Фарадея для электролиза запишем:
                                 m = kq ,
где суммарный прошедший через электролит заряд выразим на основе посто-
янства силы тока в течение всего времени серебрения:
                                  I = qt .
Окончательно получаем:


                                 104