قانون فاراداي

لحساب كتلة النيكل المترسبة، نستخدم قانون فاراداي: m = (M × I × t) / (n × F). أولاً، نحول الزمن إلى ثوانٍ: 30 دقيقة = 30 × 60 = 1800 ثانية. ثابت فاراداي F = 96485 كولوم/مول. نعوض القيم: M = 58.69 جم/مول، I = 1.5 أمبير، t = 1800 ثانية، n = 2. إذن m = (58.69 × 1.5 × 1800) / (2 × 96485). نحسب البسط أولاً: 58.69 × 1.5 = 88.035، ثم 88.035 × 1800 = 158463. المقام: 2 × 96485 = 192970. الآن القسمة: 158463 ÷ 192970 ≈ 0.821 جم. إذن الكتلة المترسبة حوالي 0.821 جرام من النيكل. هذا هو المقدار النظري. في التطبيقات العملية، قد يكون أقل بسبب فقد التيار. لاحظ أن العملية تتطلب أيونات Ni²⁺ التي تختزل إلى Ni عند الكاثود. يمكن استخدام هذه الحسابات لتحديد وقت الطلاء المطلوب لسمك معين.

نحتاج إلى حساب شدة التيار I. نعيد ترتيب القانون: I = (m × n × F) / (M × t). أولاً، نحول الزمن إلى ثوانٍ: 10 دقائق = 10 × 60 = 600 ثانية. نعوض: m = 0.5 جم، n = 2، F = 96485، M = 63.55، t = 600. إذن I = (0.5 × 2 × 96485) / (63.55 × 600). نحسب البسط: 0.5 × 2 = 1، ثم 1 × 96485 = 96485. المقام: 63.55 × 600 = 38130. الآن القسمة: 96485 ÷ 38130 ≈ 2.53 أمبير. لذلك، التيار المطلوب حوالي 2.53 أمبير. هذا مثال على كيفية استخدام القانون لحساب التيار إذا كانت الكتلة المترسبة معروفة. في المختبر، يمكن ضبط التيار لتحقيق الكتلة المطلوبة خلال زمن محدد. لاحظ أن هذا الحساب يفترض كفاءة 100%. إذا كانت الكفاءة أقل، فيجب تعديل التيار لأعلى.