Die eerste en tweede wet van Faraday

Die elektroliet het altyd 'n sekere bedrag van ione met tekens "plus" en "minus", wat voorberei is deur die reaksie van die molekules van opgeloste stowwe met die oplosmiddel. Wanneer dit kom voor in 'n elektriese veld, ione begin om te skuif na die elektrodes, die positiewe stormloop na die katode, negatiewe - na die anode. Na die bereik van die elektrodes, die ione gee hulle hul heffings word omskep in neutrale atome en gedeponeer op die elektrodes. Hoe meer geskik ione aan die elektrodes, sal die groter uitgestel vir die stowwe.

Dit is die gevolgtrekking wat ons kan kom en empiries. Verby 'n stroom deur die waterige oplossing van kopersulfaat , en sal die vrystelling van koper op koolstof katode neem. Ons vind dat dit die eerste keer is bedek met 'n laag van koper skaars merkbaar, dan as die huidige bandwydte sal dit verhoog, en deur 'n langdurige gedeelte van stroom is beskikbaar by die koolstof elektrode aansienlike dikte laag van koper, wat is maklik om te soldeer, byvoorbeeld koperdraad.

Die verskynsel van isolasie materiaal op die elektrodes terwyl stroom wat deur die elektroliet elektrolise genoem.

Wat deur verskillende elektrolise strome en versigtig meet die massa van 'n stof wat vrygestel by die elektrodes van elk van die elektroliet, die Engelse fisikus Faraday in 1833 - 1834 jaar. Ek oopgemaak twee Law vir elektrolise.

Die eerste Faraday se wet bepaal 'n verhouding tussen die massa van 'n stof bevry deur elektrolise en die lading waarde wat deur die elektroliet geslaag het.

Hierdie wet is soos volg geformuleer: massa van 'n stof wat tydens die elektrolise is toegeken, op elke elektrode is direk eweredig aan die hoeveelheid lading wat deur die elektroliet geslaag het:

m = KQ,

waar m - massa van die materiaal wat geïsoleer is, q - beheer.

Die waarde k - elektrohimicheskimy ekwivalent stof. Dit is tipies vir elke stof wat vrygestel is tydens die elektroliet.

As jy die formule V = 1 hanger neem, k dan = m, dit wil sê elektrochemiese ekwivalent van die stof om numeries gelyk aan die gewig van stof uit die elektroliet deur 'n klag in een hanger wees.

Uitdrukking in formule via die aanklag huidige Ek en tyd t, ons kry:

m = kit.

Die eerste wet van Faraday nagegaan op die ervaring soos volg. Verby 'n stroom deur die elektroliete A, B en C. As hulle identies is, dan is die massa van die gekose stof in die A, B en C sal beskou word as die strome I, I1, I2. Die aantal stowwe gekies in A, is gelyk aan die som van die B en C toegeken volumes, aangesien die huidige I = I1 + I2.

Die tweede Faraday se wet bepaal die afhanklikheid van die elektrochemiese ekwivalent van atoomgewig en valensie stof en geformuleer soos volg: elektrochemiese ekwivalent van die stof sal eweredig aan hul atomiese gewig, en omgekeerd eweredig aan sy valensie wees.

Die verhouding van die atoomgewig van die stof om sy valensie genoem chemiese ekwivalent stof. hierdie waarde betree, kan die tweede Faraday se wet anders geformuleer: die elektrochemiese ekwivalent van die stof is eweredig aan hul eie chemiese ekwivalente.

Laat Elektrochemiese ekwivalente van verskillende stowwe is onderskeidelik k1 en k2, k3, ..., kn, chemiese dieselfde ekwivalente van dieselfde stowwe x1 en x2, X23, ..., xn, dan k1 / K2 = x1 / x2, of k1 / x1 = K2 / x2 = K3 / x3 = ... = kN / xn.

Met ander woorde, die verhouding van die elektrochemiese ekwivalent van die stof om die bedrag van dieselfde stof is 'n konstante vir alle stowwe wat dieselfde waarde:

k / x = c.

Dit volg dus dat die verhouding van k / x is konstant vir alle stowwe:

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

Die waarde dui aan hoeveel milligram ekwivalente stowwe op die elektrodes vrygestel word tydens die deurgang deur die elektroliet van elektriese lading, wat gelyk is aan 1 coulomb. Die tweede wet van Faraday voorgestel deur die formule:

k = cx.

Vervang hierdie uitdrukking vir k in die eerste wet van Faraday, kan die twee gekombineer word in 'n enkele uitdrukking:

m = KQ = cxq = cxIt,

waar c - universele konstante van 0 00001036 (vgl) / k.

Hierdie formule dui aan dat deur 'dieselfde stroom vir dieselfde tydperk in twee verskillende elektroliet, ons skei uit beide die hoeveelheid stowwe elektroliete betrekking as chemiese ekwivalente daarvan.

Sedert x = A / N, dan kan ons skryf:

m = cA / nDit,

dit wil sê, die massa van 'n stof gekies op die elektrodes tydens die elektrolise direk eweredig aan sy wees atoomgewig, huidige, tyd, en omgekeerd eweredig aan die valensie.

Die tweede wet van Faraday aan elektrolise, sowel as die eerste, volg direk uit die aard van die ioon stroom in die oplossing.

Faraday se wet, Lenz, sowel as baie ander prominente fisici het 'n groot rol in die geskiedenis en ontwikkeling van fisika.