Den første og andre lov Faraday

Elektrolytten har alltid en viss mengde ioner med tegnet "pluss" og "minus", fremstilt ved omsetning av molekylene av oppløste stoffer med oppløsningsmidlet. Når det forekommer i et elektrisk felt, ioner begynner å bevege seg på elektrodene, den positive tilstrømning mot katoden, negativ - til anoden. Etter å ha nådd elektrodene, ionene gir dem deres ladninger omdannes til nøytrale atomer og avsettes på elektrodene. De mer egnede ioner til elektrodene, vil det bli utsatt for større stoffene.

Dette er konklusjonen vi kan komme og empirisk. Føring av en strøm gjennom den vandige oppløsning av kobbersulfat , og vil observere frigivelse av kobber på karbonkatoden. Vi finner at det er først dekket med et lag av kobber knapt merkbare, så som den aktuelle båndbredde vil øke den, og ved lengre tids strømgjennomgang er tilgjengelig på karbonelektroden betydelig tykkelse laget av kobber, som er lett å loddemetall, for eksempel kobbertråd.

Fenomenet med isolasjon på elektrodene mens strøm som passerer gjennom elektrolytten kalles elektrolyse.

Passerer gjennom ulike elektrolysestrøm og omhyggelig å måle massen av en substans frigis ved elektrodene til hver av elektrolytten, den engelske fysiker Faraday i 1833 - 1834 årene. Jeg åpnet to Law for elektrolyse.

Den første Faradays lov etablerer et forhold mellom massen av et stoff som frigjøres ved elektrolysen og den ladningsverdi som har passert gjennom elektrolytten.

Denne lov er formulert som følger: masse av et stoff som ble tildelt i løpet av elektrolysen, på hver elektrode er direkte proporsjonal til den ladningsmengde som har passert gjennom elektrolytten:

m = KQ

hvor m - masse av materiale som ble isolert, q - charge.

Verdien k - elektrohimicheskimy tilsvarende substans. Det er typisk for hvert stoff frigjøres i løpet av elektrolytten.

Hvis du tar formelen q = 1 anheng, så k = m, dvs. elektrokjemisk ekvivalent av stoffet for å være numerisk lik vekten av substans valgt fra elektrolytten ved å føre en ladning i en pendant.

Å uttrykke i formelen via ladestrømmen I, og tiden t, oppnår vi:

m = kit.

Den første loven av Faraday sjekket på erfaringene som følger. Føring av en strøm gjennom elektrolytter A, B og C. Hvis de er identiske, da massen av det valgte stoff i A, B og C, vil bli behandlet som strømmene I, I1, I2. Antallet velges på en substanser, er lik summen av volumene allokert til B og C, fordi den strøm I = I1 + I2.

Den andre Faradays lov fastslår avhengighet av den elektrokjemiske ekvivalent av atomvekt og valens substans og formulert som følger: elektrokjemisk ekvivalent av stoffet vil være proporsjonalt med deres atomvekt, og omvendt proporsjonal med dets valens.

Forholdet mellom den atomvekt av stoffet til dets valens som kalles kjemisk ekvivalent substans. Å angi denne verdi, kan den annen Faradays lov bli formulert på en annen måte: den elektrokjemiske ekvivalent av stoffet er proporsjonale med sine egne kjemiske ekvivalenter.

La Elektrokjemiske ekvivalenter av forskjellige substanser er henholdsvis k1 og k2, k3, ..., kn, kjemiske samme ekvivalenter av de samme stoffer x1 og x2, x23, ..., xn, så k1 / k2 = x1 / x2, eller k1 / x1 = k2 / x2 = 3 r / x3 = ... = kN / xn.

Med andre ord er forholdet mellom den elektrokjemiske ekvivalent av stoffet til den mengde av det samme stoff en konstant for alle stoffer som har den samme verdi:

k / x = c.

Det følger at forholdet mellom k / x er konstant for alle stoffer:

k / x = c = 0, 01 036 (meq) / k.

Verdien angir hvor mange milligram ekvivalenter stoffer på elektrodene blir frigjort i løpet av passasjen gjennom elektrolytten av en elektrisk ladning, lik 1 coulomb. Den andre lov Faraday representert ved formelen:

k = cx.

Substituere dette uttrykket for k i den første lov av Faraday, kan de to kombineres i et enkelt uttrykk:

m = kq = cxq = cxIt,

hvor c - universalkonstant på 0 00001036 (eq) / k.

Denne formel viser at ved å føre den samme strøm for den samme tidsperiode i to forskjellige elektrolytt, vi skille ut både mengden av stoffer som angår elektrolytter som kjemiske ekvivalenter derav.

Siden x = A / n, så kan vi skrive:

m = CA / nit

det vil si, til massen av en substans valgt på elektrodene under elektrolysen, være direkte proporsjonal med dets atomvekt, gjeldende, tid, og omvendt proporsjonal med valens.

Den andre lov Faraday til elektrolyse, i tillegg til den første, følger direkte fra naturen av ionestrømmen i oppløsningen.

Faradays lov, Lenz, samt mange andre fremtredende fysikere spilt en stor rolle i historien og utviklingen av fysikk.