Prvý a druhý zákon Faraday

Elektrolyt má vždy určité množstvo iónov so známkami "plus" a "mínus", pripraveného reakciou molekúl rozpustených látok s rozpúšťadlom. Keď sa vyskytuje v elektrickom poli, ióny začnú pohybovať k elektródam, kladné zhone ku katóde, negatívne - na anóde. Po dosiahnutí elektródy, ióny dať im ich poplatky sú prevedené do neutrálnych atómov a sú uložené na elektródach. Čím viac sú vhodné ióny na elektródy, bude tým väčšia bude odložené pre látky.

To je záver môžeme prísť aj empiricky. Priechodom prúdu vodného roztoku síranu meďnatého , a bude pozorovať uvoľňovanie medi na uhlíkové katóde. Zistili sme, že je najprv pokrytý vrstvou medi sotva znateľný, potom ako aktuálna šírka pásma bude ju zvýšiť, a predĺženým priechodom prúdu je k dispozícii v uhlíkovej elektródy značnú hrúbkou vrstvy medi, ktorý sa ľahko spájky, napríklad medený drôt.

Fenomén izolačného materiálu na elektródach, zatiaľ čo prúd prechádzajúci elektrolytom sa nazýva elektrolýza.

Prechádzajú rôznymi elektrolýzy prúdov a starostlivo meranie hmotnosti látky uvoľnené na elektródach každého z elektrolytu, anglický fyzik Faraday v roku 1833 - 1834 rokov. Otvoril som dve zákon pre elektrolýzu.

Prvého Faradayova zákona vytvára vzťah medzi hmotnosťou látky oslobodenej elektrolýzou a hodnotou nabitie, ktorý prešiel elektrolytom.

Tento zákon je formulovaný nasledovne: hmotnosť látky, ktorá bola pridelená počas elektrolýzy, na každej elektródy je priamo úmerná množstvu náboja, ktorý prešiel elektrolytom:

m = KQ,

kde m - hmotnosť materiálu, ktorý bol izolovaný, q - poplatok.

Hodnota k - elektrohimicheskimy ekvivalentná látka. To je typické pre každú látku uvoľnené počas elektrolytu.

Ak si vziať vzorec Q = 1 prívesok, potom k = m, teda elektrochemický ekvivalent látky, ktorá sa má číselne rovný hmotnosti látky vybrané z elektrolytu priechodom náboj v jednej prívesok.

Vyjadrenie vo vzorci cez nabíjací prúd I a čase t, získame:

m = Kit.

Prvý zákon Faraday kontroluje na základe skúseností takto. Priechodom prúdu elektrolytov A, B a C. V prípade, že sú totožné, hmotnosť vybrané látky v A, B a C, sa pozerá ako na prúdy I, I1, I2. Počet látok vybraných v A, sa rovná súčtu objemov pridelených B a C, pretože prúd I = I1 + I2.

Druhého Faradayov zákon stanovuje závislosť elektrochemického ekvivalentu atómovej hmotnosti a valenčné látky a formulovať nasledovne: elektrochemický ekvivalent látky bude úmerná ich atómovej hmotnosti a nepriamo úmerná jeho mocnosťou.

Atómový pomer látky na jeho valencie nazýva chemické ekvivalentná látka. Zadanie tejto hodnoty druhého Faradayova zákona môžu byť formulované odlišne: elektrochemický ekvivalent látky sú úmerné ich vlastných chemických ekvivalentov.

Nech Elektrochemické ekvivalenty rôznych látok sú v tomto poradí K1 a K2, k3, ..., kn, chemické rovnaké ekvivalenty rovnakých látok X1 a X2, X23, ..., xn, potom K1 / K2 = x1 / X2 a K1 / x1 = k2 / x2 = k3 / x3 = ... = kn / xn.

Inými slovami, pomer elektrochemického ekvivalentu látky k množstvu rovnakej látky je konštantný pre všetky látky, ktoré majú rovnakú hodnotu:

k / x = c.

Z toho vyplýva, že pomer K / x je konštantný pre všetky látky:

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

Hodnota udáva, koľko miligramov ekvivalenty týchto látok na elektródach sa uvoľňuje pri priechode elektrolytu elektrického náboja, ktorá sa rovná 1 coulomb. Druhý zákon Faraday reprezentovaný všeobecným vzorcom:

k = cx.

Dosadením tohto výrazu pre k v prvého zákona Faraday, dva môžu byť kombinované do jedného výrazu:

m = KQ = cxq = cxIt,

kde c - univerzálna konštanta 0 00001036 (eq) / k.

Táto rovnica ukazuje, že pri prechode rovnaký prúd za rovnaké časové obdobie v dvoch rôznych elektrolytu sme oddeliť ako množstvo látok, elektrolytov, ktoré sa týkajú tejto zlúčeniny, ako chemické ekvivalenty.

Vzhľadom k tomu, x = A / N, potom môžeme písať:

m = Ca / NIT

to znamená, že množstvo látky vybrané na elektródach počas elektrolýzy je priamo úmerná jeho atómovej hmotnosti, aktuálny, čas, a nepriamo úmerná valenciu.

Druhý zákon Faraday elektrolýze, rovnako ako prvý, priamo vyplýva z povahy prúdu iónov v roztoku.

Faradayova zákona, Lenz, rovnako ako mnoho ďalších významných fyzikov hrá obrovskú úlohu v histórii a vývoj fyziky.