Для решения этой задачи необходимо использовать закон Фарадея, который устанавливает пропорциональность между количеством вещества, отложившегося на электроде, и количеством прошедшего заряда.
Используем следующую формулу:
m = Q * M / (n * F),
где:
m - масса вещества (толщина слоя алюминия),
Q - количество прошедшего заряда,
M - молярная масса алюминия,
n - количество электронов, необходимых для восстановления одной молекулы алюминия,
F - постоянная Фарадея.
Количество прошедшего заряда можно вычислить, умножив силу тока на время:
Q = I * t,
где:
I - сила тока,
t - время.
Постоянную Фарадея можно взять из таблицы физических констант: F = 96485 Кл/моль.
Молярная масса алюминия равняется 26.98 г/моль.
Теперь можем решить задачу:
1. Найдем количество прошедшего заряда:
Q = 1.2 А * 7 ч = 8.4 Кл.
2. Рассчитаем массу алюминия, отложившегося на электроде:
m = 8.4 Кл * 26.98 г/моль / (3 * 96485 Кл/моль).
3. Площадь электрода равна 5 см^2, что равно 0.05 дм^2. Поскольку толщина слоя алюминия и его площадь связаны соотношением:
V = m / p,
где:
V - объем,
m - масса,
p - плотность,
то толщина слоя алюминия будет равна:
h = m / (p * S),
где:
h - толщина слоя,
S - площадь электрода.
4. Найдем плотность алюминия из таблицы физических констант: p = 2.7 г/см^3.
5. Подставим известные данные в формулу:
h = 8.4 Кл * 26.98 г/моль / (3 * 96485 Кл/моль) / (2.7 г/см^3 * 0.05 дм^2).
Выполняя вычисления, получим толщину слоя алюминия на электроде.
Используем следующую формулу:
m = Q * M / (n * F),
где:
m - масса вещества (толщина слоя алюминия),
Q - количество прошедшего заряда,
M - молярная масса алюминия,
n - количество электронов, необходимых для восстановления одной молекулы алюминия,
F - постоянная Фарадея.
Количество прошедшего заряда можно вычислить, умножив силу тока на время:
Q = I * t,
где:
I - сила тока,
t - время.
Постоянную Фарадея можно взять из таблицы физических констант: F = 96485 Кл/моль.
Молярная масса алюминия равняется 26.98 г/моль.
Теперь можем решить задачу:
1. Найдем количество прошедшего заряда:
Q = 1.2 А * 7 ч = 8.4 Кл.
2. Рассчитаем массу алюминия, отложившегося на электроде:
m = 8.4 Кл * 26.98 г/моль / (3 * 96485 Кл/моль).
3. Площадь электрода равна 5 см^2, что равно 0.05 дм^2. Поскольку толщина слоя алюминия и его площадь связаны соотношением:
V = m / p,
где:
V - объем,
m - масса,
p - плотность,
то толщина слоя алюминия будет равна:
h = m / (p * S),
где:
h - толщина слоя,
S - площадь электрода.
4. Найдем плотность алюминия из таблицы физических констант: p = 2.7 г/см^3.
5. Подставим известные данные в формулу:
h = 8.4 Кл * 26.98 г/моль / (3 * 96485 Кл/моль) / (2.7 г/см^3 * 0.05 дм^2).
Выполняя вычисления, получим толщину слоя алюминия на электроде.