Идея: КОМПОЗИТНЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК С КЕВЛАРОМ
Композитный материал (композит) — многокомпонентные материалы, состоящие, как правило, из пластичной основы (матрицы), армированной наполнителями, обладающими высокой прочностью, жесткостью и т. д. По структуре композиты делятся на несколько основных классов: волокнистые, слоистые, дисперсноупрочненные, упрочненные частицами и нанокомпозиты.
Углеродная нанотрубка (УНТ) — это аллотропная модификация углерода, представляющая собой мельчайшие цилиндры (хотя длина трубок может достигать нескольких сантиметров), выложенные правильными шестиугольниками, в вершинах которых расположены атомы углерода. Свойства: высокая прочность, даёт устойчивость металлам и сплавам, упругость.
Кевлар — ткань из волокна синтетического происхождения, которая во много раз прочнее стали. Благодаря особой молекулярной жестокости кевлар на текущий момент считается самым прочным синтетическим волокном в мире. Применение этой технологии дает возможность снижения веса гибких конструкций вдвое без ущерба для их несущих
Если изготовить композитный материал на основе углеродных нанотрубок с кевларом, то это получится «ткань», безопасная для человека и окружающей среды, имеющая совокупность свойств: прочность, эластичность, лёгкость, устойчивость, износостойкость и др.
Дополнительные требования, которым должна соответствовать одежда, достойной супермена:
1) упругость;
2) электрозаряд;
3) невидимость;
4) возможность полёта.
Решение.
Запишем схему электролиза:
2MeCl₃
(-) Катод ← 2Me³⁺ + 6Cl⁻ → Анод (+)
2Ме³⁺ + 6е⁻ = 2Ме; 6Cl⁻ - 6e⁻ = 3Cl₂↑
Определим количество электричества, пропущенное через раствор:
Q = I·t = 6,4А·1800 с = 11520 Кл
Хочу отметить·· что расчеты по электродным уравнениям можно производить так же, как и по химическим уравнениям (как бы полагая, что электроны - это тоже химические в-ва). 1 моль электронов имеет заряд 6,02·10²³·1,6·10⁻¹⁹ = 96500 Кл (число Фарадея F), поэтому кол-во электронов, пропущенных через расплав, составляет
n(e⁻) = Q/F = 11520/96500 = 0,119 моль
Согласно уравнению катодного процесса, кол-во выделившегося металла в 3 раза меньше кол-ва электронов:
n(Me)=n(e⁻)/3 = 0,119 моль/3 = 0,0398 моль
Находим молярную массу металла:
М(Ме) = 1,07 г/0,0398 моль = 27 г/моль
Искомый металл - алюминий.
ответ: AlCl₃
