Το πρώτο και το δεύτερο νόμο του Faraday

Ο ηλεκτρολύτης έχει πάντα μια ορισμένη ποσότητα ιόντων με τα σημάδια «συν» και «μείον», παρασκευάζονται με αντίδραση των μορίων των διαλυμένων ουσιών με τον διαλύτη. Όταν αυτό συμβαίνει σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, τα ιόντα αρχίζουν να κινούνται με τα ηλεκτρόδια, το θετικό βιασύνη προς την κάθοδο, αρνητική - προς την άνοδο. Μετά την επίτευξη των ηλεκτροδίων, τα ιόντα τους δώσουμε τα τέλη τους μετατρέπονται σε ουδέτερα άτομα και εναποτίθενται επί των ηλεκτροδίων. Οι πιο κατάλληλο ιόντα στα ηλεκτρόδια, τόσο μεγαλύτερη θα πρέπει να αναβληθεί για τις ουσίες.

Αυτό είναι το συμπέρασμα που μπορεί να έρθει και εμπειρικά. Περνώντας ένα ρεύμα μέσω του υδατικού διαλύματος του θειικού χαλκού , και θα παρατηρήσει την απελευθέρωση του χαλκού επί καθόδου από άνθρακα. Θεωρούμε ότι είναι πρώτα καλύπτεται με ένα στρώμα χαλκού εμφανής, τότε, όπως η τρέχουσα εύρος ζώνης θα την αυξήσει, και ύστερα από παρατεταμένη διέλευση του ρεύματος είναι διαθέσιμες στο ηλεκτρόδιο άνθρακος σημαντική στρώμα πάχους του χαλκού, η οποία είναι εύκολο να κολλήσεις, για παράδειγμα, σύρμα χαλκού.

Το φαινόμενο του υλικού απομόνωσης επί των ηλεκτροδίων, ενώ ρεύμα που διέρχεται μέσω του ηλεκτρολύτη ονομάζεται ηλεκτρόλυση.

Περνώντας μέσα από διάφορα διαφορετικά ρεύματα ηλεκτρόλυση και προσεκτικά μέτρηση της μάζας μιας ουσίας που απελευθερώνεται στα ηλεκτρόδια του κάθε του ηλεκτρολύτη, το αγγλικό φυσικός Faraday σε 1833 - 1834 χρόνια. Άνοιξα δύο Νόμου για την ηλεκτρόλυση.

γία του πρώτου του Faraday δημιουργεί μια σχέση μεταξύ της μάζας μιας ουσίας που απελευθερώνεται από την ηλεκτρόλυση και την αξία φορτίο που έχει περάσει μέσω του ηλεκτρολύτη.

Αυτός ο νόμος έχει διατυπωθεί ως εξής: μάζα μιας ουσίας η οποία χορηγήθηκε κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης, σε κάθε ηλεκτρόδιο είναι ευθέως ανάλογη προς την ποσότητα του φορτίου που έχει περάσει μέσω του ηλεκτρολύτη:

m = KQ,

όπου m - μάζα του υλικού το οποίο απομονώθηκε, q - χρέωση.

Η τιμή k - elektrohimicheskimy ισοδύναμη ουσία. Είναι τυπικό για κάθε ουσία που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της ηλεκτρολύτη.

Εάν πάρετε τον τύπο το q = 1 κρεμαστό, τότε k = m, δηλαδή ηλεκτροχημική ισοδύναμο της ουσίας να είναι αριθμητικά ίση με το βάρος της ουσίας που επιλέγεται από τον ηλεκτρολύτη με διέλευση ενός φορτίου σε ένα κρεμαστό.

Εκφράζοντας στον τύπο μέσω του ρεύματος φόρτισης έχω και το χρόνο t, παίρνουμε:

m = ΚΙΤ.

Ο πρώτος νόμος του Faraday ελέγχονται από την εμπειρία ως εξής. Περνώντας ένα ρεύμα μέσω του ηλεκτρολύτες Α, Β και C. Εάν είναι ίδια, τότε η μάζα του επιλεγμένου ουσίας στο Α, Β και Γ θα αντιμετωπίζονται ως τα ρεύματα Ι, I1, I2. Ο αριθμός των ουσιών που επιλέγονται στο Α, είναι ίση με το άθροισμα των όγκων που διατίθενται για Β και Γ, δεδομένου ότι η τρέχουσα I = I1 + I2.

γία του δεύτερου του Faraday καθιερώνει την εξάρτηση της ηλεκτροχημικής ισοδύναμο του ατομικού βάρους και σθένους ουσίας και διαμορφώνονται ως εξής: ηλεκτροχημική ισοδύναμο της ουσίας θα είναι ανάλογη με το ατομικό τους βάρος, και αντιστρόφως ανάλογη με το σθένος του.

Η αναλογία του ατομικού βάρους της ουσίας προς το σθένος του ονομάζεται χημικό ισοδύναμο ουσία. Μπαίνοντας αυτήν την τιμή, ο νόμος του δεύτερου του Faraday μπορεί να μορφοποιηθούν με διαφορετικό τρόπο: η ηλεκτροχημική ισοδύναμο της ουσίας είναι ανάλογη με τη δική τους χημικά ισοδύναμα.

Ας Ηλεκτροχημική ισοδύναμα διαφορετικών ουσιών είναι αντιστοίχως k1 και k2, k3, ..., kn, χημική ίδια ισοδύναμα των ίδιων ουσιών x1 και x2, Χ23, ..., xn, τότε k1 / k2 = x1 / x2, ή k1 / x1 = k2 / x2 = k3 / x3 = ... = kn / xn.

Με άλλα λόγια, η αναλογία του ηλεκτροχημικού ισοδύναμο της ουσίας προς την ποσότητα της ίδιας ουσίας είναι μία σταθερά για όλες τις ουσίες που έχουν την ίδια τιμή:

k / x = c.

Επομένως, η αναλογία των k / χ είναι σταθερή για όλες τις ουσίες:

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

Η τιμή δηλώνει σε πόσες χιλιοστόγραμμο ισοδύναμα ουσιών επί των ηλεκτροδίων απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της διόδου μέσω του ηλεκτρολύτη του ηλεκτρικού φορτίου, ίση με 1 Coulomb. Ο δεύτερος νόμος της Faraday που αντιπροσωπεύεται από τον τύπο:

k = cx.

Αντικαθιστώντας αυτή την έκφραση για k στο πρώτο νόμο του Faraday, τα δύο μπορούν να συνδυαστούν σε ένα ενιαίο έκφρασης:

m = KQ = cxq = cxIt,

όπου c - παγκόσμια σταθερά των 0 00001036 (eq) / k.

Ο τύπος αυτός δείχνει ότι με το πέρασμα το ίδιο ρεύμα για την ίδια χρονική περίοδο σε δύο διαφορετικές ηλεκτρολύτη, διαχωρίζουμε έξω τόσο την ποσότητα των ουσιών ηλεκτρολύτες που αφορούν τα χημικά ισοδύναμα αυτών.

Δεδομένου ότι x = A / n, τότε μπορούμε να γράψουμε:

m = Οα / nΠρόκειται για,

δηλ, η μάζα μιας ουσίας που επιλέγεται επί των ηλεκτροδίων κατά τη διάρκεια της ηλεκτρόλυσης να είναι ευθέως ανάλογη με του ατομικού βάρους, ρεύμα, χρόνος, και αντιστρόφως ανάλογη προς το σθένος.

Ο δεύτερος νόμος του Faraday για την ηλεκτρόλυση, καθώς και το πρώτο, προκύπτει άμεσα από τη φύση της τρέχουσας ιόντος στο διάλυμα.

νόμος του Faraday, Lenz, καθώς και πολλοί άλλοι επιφανείς φυσικοί έπαιξαν τεράστιο ρόλο στην ιστορία και την ανάπτυξη της φυσικής.