בייַשפּיל פֿראַגעס און דיסקוסיע פֿון עלעקטראָכעמישע אַפּליקאַציעס: מעטאַל קאָוטינג
עלעקטראָכעמיע איז אַ צווייַג פֿון כעמיע וואָס שטודירט די פֿאַרבינדונג צווישן כעמישע רעאַקציעס און עלעקטרישן שטראָם. איינע פֿון די מערסט פֿאַרשפּרייטע און נוצלעכע אַפּליקאַציעס פֿון עלעקטראָכעמיע איז מעטאַל פּלייטינג, אָדער עלעקטראָדעפּאָזיציע. מעטאַל פּלייטינג ווערט גענוצט אין אַ פֿאַרשיידנקייט פֿון אינדוסטריעס, פֿון דעקאָראַטיווע ביז פֿונקציאָנעלע, ווי למשל קעראָוזשאַן-קעגנשטעליקע קאָוטינגז אָדער פֿאַרבעסערן עלעקטרישע קאַנדאַקטיוויטי.
דער אַרטיקל וועט דיסקוטירן עטלעכע בייַשפּיל פּראָבלעמען שייך צו דער אַפּליקאַציע פון עלעקטראָכעמיע אין מעטאַל פּלייטינג, צוזאַמען מיט טריט צו סאָלווע זיי. פֿאַרשטיין די גרונט קאָנצעפּטן און פּראַקטיש אַפּליקאַציעס פון עלעקטראָדעפּאָזיציע וועט העלפֿן איר סאָלווע פֿאַרשידענע טייפּס פון פּראָבלעמען אין דעם פעלד. דאָ זענען עטלעכע בייַשפּיל פּראָבלעמען:
בייַשפּיל פּראָבלעם 1: זילבער פּלאַטינג אויף קופּער
פראגע:
איר ווילט זילבער-באַדעקן אַ קופּער בויגן מיט אַ זילבער נייטראַט (AgNO3) לייזונג. די קופּער בויגן וועגט 500 גראַם, ניצט 2 אַמפּער עלעקטריע, און דאַרף אַ פּלייטינג צייט פון 1 שעה. ווי פיל גראַם זילבער וועט זיין באדעקט אויף די קופּער בויגן?
פֿאַרעפֿנטלעכט:
1. באַשטימען די עלעקטרישע אָפּצאָל געניצט:
די עלעקטרישע לאדונג גענוצט (Q) קען אויסגערעכנט ווערן מיט דער פארמל:
\[
ק = איך \מאל ט
\]
וואו:
– איך = עלעקטרישער שטראָם (אַמפּער)
– t = צייט (סעקונדעס)
קאָנווערטירן צייט פון שעה צו סעקונדעס:
\[
ט = 1 שעה (3600 סעקונדעס/שעה) = 3600 סעקונדעס
\]
אויסרעכענען עלעקטרישע לאדונג:
\[
ק = 2 A × 3600 s = 7200 קולאָמב
\]
2. אויסרעכענען פאַראַדיי קראַנט (nF):
די זילבער-פּלאַטע רעאַקציע פון Ag+ צו Ag(s) איז:
\[
\text{Ag}^+ + e^- \rightarrow \text{Ag}
\]
דאָס מיינט אַז 1 מאָל עלעקטראָנען איז נויטיק צו אַוועקלייגן 1 מאָל זילבער.
דער ווערט פון פאַראַדיי'ס קאָנסטאַנט (F) איז 96485 קולאָמבס/מאָל עלעקטראָנען.
אויסרעכענען די מאָלן פון עלעקטראָנען געניצט:
\[
n = Q/F = 7200 C/96485 C/מאָל = 0.0746 מאָל
\]
3. אויסרעכענען די מאַסע פון זילבער באדעקט:
ניצנדיק די מאָלאַרע מאַסע פון Ag (107.87 ג/מאָל), קען מען אויסרעכענען די מאַסע פון זילבער ווי:
\[
מאַסע פון Ag = 0.0746 מאָל 107.87 ג/מאָל = 8.05 ג
\]
אַזוי, 8.05 גראַם זילבער וועט ווערן באדעקט אויף די קופּער בויגן.
בייַשפּיל קשיא 2: קאָוטינג עפעקטיווקייט
פראגע:
אויב אין דעם פריערדיקן זילבער-פּלאַטע פּראָצעס, איז די פּלאַטעירונג עפעקטיווקייט געווען בלויז 85%, וויפיל גראַם זילבער זענען טאַקע פּלאַטירט געוואָרן אויף דער קופּער בויגן?
פֿאַרעפֿנטלעכט:
1. אויסרעכענען די מאַסע פון זילבער מיט עפעקטיווקייט:
די מאַסע פֿון דעם באַפּלאַטירטן זילבער אָן נעמען אין באַטראַכטונג עפֿיקאַסי איז 8.05 גראַם (פֿון בייַשפּיל פֿראַגע 1).
ביי 85% עפעקטיווקייט, איז די פאקטישע מאסע פון זילבער באדעקט:
\[
די פאקטישע מאַסע פון Ag = 8.05 ג × 0.85 = 6.84 ג
\]
אַזוי, 6.84 גראַם זילבער איז טאַקע באדעקט אויף די קופּער בויגן.
בייַשפּיל 3: באַדעקן אַנדערע מעטאַלן
פראגע:
אויב איר ווילט באַדעקן אַן אָביעקט מיט ניקעל מעטאַל ניצנדיק אַ NiSO4 לייזונג, ווי לאַנג וועט עס נעמען צו באַדעקן 10 גראַם ניקעל אויב דער קראַנט געניצט איז 3 אַמפּער?
פֿאַרעפֿנטלעכט:
1. באַשטימען די מאָלע עלעקטראָן באַדאַרף:
די ניקעל פּלייטינג רעאַקציע פון Ni^2+ צו Ni(s) איז:
\[
\text{Ni}^{2+} + 2e^- \rightarrow \text{Ni}
\]
דאָס מיינט אַז 2 מאָל עלעקטראָנען זענען נויטיק צו אַוועקלייגן 1 מאָל ניקעל.
2. אויסרעכענען מאָלן פון ניקעל:
ניצנדיק די מאָלאַרע מאַסע פון ניקעל (58.69 ג/מאָל), די נויטיקע מאָלן ניקעל זענען:
\[
\text{n (Ni)} = \frac{10 \text{g}}{58.69 \text{g/mol}} = 0.1704 \text{mol Ni}
\]
3. אויסרעכענען מאָלן פון עלעקטראָנען:
זינט יעדער מאָל פון ניקעל דאַרף 2 מאָל פון עלעקטראָנען:
\[
n (עלעקטראנען) = 0.1704 מאָל ניקל × 2 מאָל e⁻/מאָל ניקל = 0.3408 מאָל עלעקטראָנען
\]
4. אויסרעכענען עלעקטרישע לאדונג:
ניצנדיק פאַראַדיי'ס קאָנסטאַנט (F = 96485 C/mol), איז די פארלאנגטע עלעקטרישע לאָדונג:
\[
ק = n (עלעקטראנען) × F = 0.3408 מאָל 96485 C/מאָל = 32872 C
\]
5. אויסרעכענען די נויטיגע צייט:
מיט אַ קראַנט (I) פון 3 אַמפּער, איז די צייט (t) וואָס איז נויטיק:
\[
ט = \frac{Q}{I} = \frac{32872 \text{C}}{3 \text{A}} = 10957.33 \text{ סעקונדעס}
\]
קאָנווערטירן סעקונדעס צו שעה:
\[
ט = 10957.33 ס/3600 ס/שעה = 3.04 שעה
\]
אַלזאָ, די צייט וואָס עס נעמט צו באַדעקן 10 גראַם ניקעל איז אַרום 3.04 שעה.
קעסימפּולאַן
אין דעם אַרטיקל, האָבן מיר דיסקוטירט עטלעכע בייַשפּיל פּראָבלעמען וועגן דער אַפּליקאַציע פון עלעקטראָכעמיע אין מעטאַל פּלייטינג. דורך פֿאַרשטיין די טריט ינוואַלווד אין זילבער און ניקאַל פּלייטינג, קענט איר באַקומען אַ קלאָרער פארשטאנד פון די פּראַקטיש אַפּליקאַציעס פון עלעקטראָכעמיע. פּראָצעסן אַזאַ ווי באַשטימען די עלעקטרישע אָפּצאָל געניצט, קאַלקיאַלייטינג די מאָלעס פון עלעקטראָנען און די מאַסע פון די מעטאַל וואָס ווערט פּלייטאַד, און באַשטימען די צייט פארלאנגט פֿאַר די פּלייטינג פּראָצעס זענען אַלע שליסל סקילז פארלאנגט אין דעם פעלד.
האָפֿנטלעך איז דער אַרטיקל נוצלעך אין העלפֿן אײַך באַהערשן די קאָנצעפּטן און אַפּליקאַציעס פֿון עלעקטראָכעמיע אין מעטאַל פּלייטינג.
