Prvi i drugi zakon Faraday

Elektrolit uvijek ima određenu količinu iona sa znakovima „plus” i „minus”, prirediti reakcijom molekula otopljene tvari s otapalom. Kada se javlja u električnom polju ioni početi kretati prema elektrodama, pozitivne navale prema katodi, negativan - na anodi. Nakon postizanja elektrode, ioni im njihovi troškovi se pretvaraju u neutralnim atomima i talože se na elektrodama. A više odgovarajućih iona u elektrodama, veća se odgađa za tvari.

To je zaključak možemo doći i empirijski. Prolazi struja kroz vodenu otopinu bakar-sulfata , te se promatrati izlazak bakra na ugljikovom katodu. Smatramo da je to prvi put prekriven slojem bakra jedva primjetne, a zatim kao trenutna propusnost će se povećati, a produljena prolaskom struje je dostupna na ugljik elektrode znatne debljine sloja bakra, koji je jednostavan za lemljenje, na primjer, bakrene žice.

Fenomen izolacijskog materijala na elektrodama dok struja prolazi kroz elektrolit se zove elektroliza.

Prolazeći kroz razne različite elektrolizu struja i pažljivo mjerenja mase tvari pušten na elektrodama svake od elektrolita, engleski fizičar Faraday 1833 - 1834 godina. Otvorio sam dva Zakon za elektrolize.

Prva Faradayev zakon uspostavlja odnos između mase tvari oslobađaju elektrolize i vrijednost naboja koja je prošla kroz elektrolit.

Ovaj zakon je formuliran na sljedeći način: masa tvari koja je dodijeljeno za vrijeme elektrolize, na svakoj elektrodi je izravno proporcionalna količini naboja koji je prošao kroz elektrolit:

m = KQ,

gdje je m - masa materijala koji je izoliran, q - naboj.

Vrijednost k - elektrohimicheskimy ekvivalent tvar. To je tipično za svaku tvar koja se oslobađa tijekom elektrolita.

Ako se formulu q = 1 privjesak, tada k = m, odnosno elektrokemijsko ekvivalent tvari se numerički jednaka težini tvari odabrane iz elektrolita propuštanjem naboj u jednom privjeska.

Izražavanje u formuli preko punjenja struje I i vremenu t, dobivamo:

m = kit.

Prvi zakon Faraday provjeriti na iskustvu kako slijedi. Prolazi struja kroz elektrolitima A, B i C. Ako su jednaki, tada se masa za odabrane tvari A, B i C se tretira kao struje I, I1, I2. Broj tvari koje su odabrane iz A, jednaka zbroju količina dodijeljenih B i C, s obzirom da struja I = I1 + I2.

Drugi je Faradayev zakon uspostavlja ovisnost elektrokemijskom ekvivalent atomske težine i valencije tvari i formuliran kako slijedi: elektrokemijska ekvivalent tvari će biti proporcionalna njihovoj atomskoj masi, a obrnuto proporcionalna njegovom valencijom.

Omjer atomske mase tvari na svojoj valencijom naziva kemijski ekvivalent tvari. Ulazak ovu vrijednost, drugi Faradayev zakon može biti formuliran drugačije: Elektrokemijski ekvivalent tvari su proporcionalne njihovim kemijskim ekvivalentima.

Neka Elektrokemijska ekvivalenta različitih tvari odnosno k1 i k2, K3, ..., kn, kemijski jednake ekvivalente istih tvari x1 i x2, x23, ..., xn, zatim k1 / k2 = x1 / x2 ili K1 / x1 = k2 / x2 = k3 / x3 = ... = kn / xn.

Drugim riječima, omjer ekvivalenta elektrokemijske tvari u iznosu od istog materijala je konstantna za sve tvari koje imaju istu vrijednost:

k / x = C.

Iz toga slijedi da je omjer k / x je konstanta za sve tvari:

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

Vrijednost ukazuje koliko miligrama ekvivalenti tvari na elektrodama se oslobađa tijekom prolaska kroz elektrolit od električnog naboja, koji je jednak 1 Coulombu. Drugi zakon Faraday predstavljen formulom:

k = CX.

Uvrštavanjem ovog izraza za K u prvom zakonu Faraday, dva mogu se kombinirati u jedan izraz:

m = KQ = cxq = cxIt,

gdje je c - univerzalna konstanta 0 00.001.036 (eq) / k.

To pokazuje da je formula prolazom struje isto za isti vremenski period u dvije različite elektrolita se izdvojiti oba količinu tvari elektrolita koji se odnose kao njihove kemijske ekvivalente.

Budući x = A / N, onda možemo pisati:

m = cA / nZnačajka,

tj masa supstancije na elektrode u elektrolize biti izravno proporcionalni atomske mase, danu, vrijeme i obrnuto razmjerna valencije.

Drugi zakon Faraday do elektrolize, kao i prvi, slijedi izravno iz prirode ionska struja u otopini.

Faradayev zakon, Lenz, kao i mnogi drugi ugledni fizičari odigrao veliku ulogu u povijesti i razvoju fizike.