Mạ điện và định luật Faraday – mạ đồng, bạc, nickel lên chìa khoá, thìa

Phục vụ chủ đề Pin điện và điện phân lớp 12 theo Chương trình GDPT 2018: ứng dụng điện phân để mạ điện và tính khối lượng chất sinh ra ở điện cực theo định luật Faraday. Vật cần mạ nối với cực âm (cathode), tấm kim loại mạ nối với cực dương (anode) và tan dần; ion kim loại trong dung dịch nhận electron ở cathode và bám thành lớp mạ. Khối lượng kim loại bám vào m = I·t·M/(n·F) với F = 96485 C/mol; mô hình giả sử hiệu suất 100 % và lớp mạ dày đều. Chọn kim loại mạ (đồng, bạc, nickel) và vật cần mạ (chìa khoá hoặc thìa), kéo thanh I (0,1 – 2 A) và Thời gian mạ (1 – 60 phút), rồi bấm Bắt đầu mạ. Quan sát electron chạy trên dây từ anode về nguồn và từ nguồn tới cathode, ion kim loại dịch về vật cần mạ, lớp mạ đậm dần. Bảng số liệu hiện Q, số mol electron, khối lượng, mật độ dòng và bề dày lớp mạ; đồ thị m theo t so sánh đường của Cu, Ag, Ni ở cùng cường độ dòng. Câu hỏi gợi ý: – Tăng gấp đôi cường độ dòng hoặc thời gian mạ thì khối lượng đồng bám vào thay đổi thế nào? – Với cùng điện lượng, vì sao bạc bám vào nhiều gấp khoảng 3,4 lần đồng? – Cùng dòng và thời gian, lớp mạ trên thìa mỏng hơn trên chìa khoá bao nhiêu lần? Vì sao?