La unua kaj dua leĝo de Faraday

La electrolito ĉiam iom da jonoj kun signoj "plus" kaj "minus", preparita reagante la molekuloj de substancoj solvitaj kun la solida. Kiam ĝi okazas en elektra kampo, jonoj komencas movi al la elektrodoj, la pozitiva kuris al la katodo, negativa - al la anodo. Post atingi la elektrodoj, la jonoj al ili siaj postenoj konvertita en neŭtralaj atomoj kaj estas deponitaj sur la elektrodoj. La pli taŭga jonoj al la elektrodoj, la pli granda estos prokrastita por la substancoj.

Tiu estas la konkludo oni povas veni kaj empirie. Pasante kurento tra la akva solvaĵo de kupro sulfato kaj observos la eldono de kupro sur karbono katodo. Ni trovas, ke ĝi estas la unua kovrita kun mantelo de kupro apenaŭ videbla, do, kiel pasanta nuna pliiĝos, kaj per longedaŭra pasejo de nunaj disponeblas ĉe la karbono elektrodo konsiderinda dikeco tavolo de kupro, kiu estas facile Solder, ekzemple, kupro drato.

La fenomeno de izolado materialo sur la elektrodoj dum aktuala forpaso tra la electrolito nomiĝas elektrolizo.

Kiu pasis sur pluraj malsamaj elektrolizo fluoj kaj singarde mezuri la mason de substanco liberigita ĉe la elektrodoj de ĉiu el la elektrolito, la angla fizikisto Faraday en 1833 - 1834 jaroj. Mi malfermis du Leĝo por elektrolizo.

La unua Faraday leĝo establas rilaton inter la maso de substanco liberigita de elektrolizo kaj koncerne valoro kiu trairis la elektroliton.

Tiu leĝo estas formulita tiel: maso de substanco, kiu estis asignita dum la elektrolizo, sur ĉiu elektrodo estas rekte proporcia al la kvanto da zorge kiu trairis la electrolito:

m = KQ,

kie m - maso de materialo kiu estis izolita, q - zorge.

La valoro k - elektrohimicheskimy ekvivalenta substanco. Estas tipa por ĉiu substanco liberigita dum la electrolito.

Se vi prenas la formulo q = 1 colgante, tiam k = m, kio estas elektrokemia ekvivalento de la substanco por esti nombre egala al la pezo de substanco elektitaj el la electrolito aprobante instrukciojn unu colgante.

Esprimante en formulo per la akuzo nuna mi kaj tempo t, ni akiras:

m = kit.

La unua leĝo de Faraday kontrolis sur la sperto jene. Pasante kurento tra la elektrolitoj A, B kaj C. Se ili estas identaj, tiam la maso de la elektita substanco en la A, B kaj C estos traktata kiel la fluoj Mi, I1, I2. La nombro de substancoj elektita en A, estas egala al ŝin adicias de la volumoj asignita al la B kaj C, ĉar la nuna mi = I1 + I2.

La dua Faraday leĝo establas la dependeco de la elektrokemia ekvivalento de atoma pezo kaj valenta substanco kaj formulitaj jene: elektrokemia ekvivalento de la substanco estos proporcia al ilia atoma pezo, kaj inverse proporcia al ĝia valenteco.

La rilatumo de la atoma pezo de la substanco al ĝia valencia nomita kemia ekvivalenta substanco. Enirante ĉi valoro, la dua Faraday leĝo povas esti formulita alimaniere: la elektrokemia ekvivalento de la substanco estas proporcia al ilia propra kemiaj ekvivalentoj.

Lasu Elektrokemia ekvivalentoj de malsamaj substancoj estas respektive K1 kaj K2, K3, ..., kn, kemia sama ekvivalentoj de la sama substancoj x1 kaj x2, x23, ..., x n, do k1 / k2 = x1 / x2 aŭ k1 / x1 = k2 / x2 = K3 / x3 = ... = kn / xn.

Alivorte, la rilatumo de la elektrokemia ekvivalento de la substanco al la kvanto de la sama substanco estas konstanta por ĉiuj substancoj havas la saman valoron:

k / x = c.

Sekvas, ke la rilatumo de k / x estas konstanta por ĉiuj substancoj:

k / x = c = 0, 01036 (mEq) / k.

La valoro indikas kiom da miligramo ekvivalentoj substancoj sur la elektrodoj estas liberigita dum la pasejo tra la electrolito de elektra ŝargo, egala al 1 kulombo. La dua leĝo de Faraday reprezentita de la formulo:

k = cx.

Anstataŭiganta ĉi esprimo por k en la unua leĝo de Faraday, la du povas esti kombinitaj en ununura esprimo:

m = KQ = cxq = cxIt,

kie c - universala konstanto de 0 00001036 (eq) / k.

Tiu formulo montras, ke aprobante la sama aktuala por la sama periodo de tempo en du malsamaj elektrolitoj ni izolas de kaj la kvanton de substancoj elektrolitoj apartenanta kemiaj ekvivalentoj tio.

Ekde x = A / n, tiam ni povas skribi:

m = CA / nĜi,

tio estas: la maso de substanco elektita sur la elektrodoj dum la elektrolizo esti proporcia al ĝia atoma pezo, fluo, tempo, kaj inverse proporcia al la valenco.

La dua leĝo de Faraday de elektrolizo, kaj ankaŭ la unua, sekvas rekte de la naturo de la ion aktuala en la solvo.

Faraday leĝo, Lenz, tiel kiel multaj aliaj elstaraj fizikistoj ludis grandegan rolon en la historio kaj evoluo de fiziko.