Den første og anden lov Faraday

Elektrolytten har altid en vis mængde ioner med tegn "plus" og "minus", fremstilles ved omsætning af molekyler af opløste stoffer med opløsningsmidlet. Når det sker i et elektrisk felt, ioner begynder at bevæge sig til elektroderne, den positive kapløb mod katoden, negativ - til anoden. Efter at have nået elektroderne, ionerne give dem deres ladninger omdannes til neutrale atomer og aflejres på elektroderne. De mere egnede ioner til elektroderne, vil den større udsættes for stofferne.

Det er den konklusion, vi kan komme og empirisk. Lede en strøm gennem den vandige opløsning af kobbersulfat , og vil observere frigivelsen af kobber på carbon katode. Vi finder, at det først er dækket med et lag kobber knap mærkbar, så som den aktuelle båndbredde vil forøge den, og ved længere tids passage af strøm er tilgængelig på carbon elektrode betydelig tykkelse lag af kobber, som er let at lodde, for eksempel kobbertråd.

Fænomenet med isolation materiale på elektroderne, mens strøm, som passerer gennem elektrolytten kaldes elektrolyse.

Passerer gennem forskellige elektrolyse strømninger og omhyggeligt at måle massen af et stof frigives ved elektroderne af hver af elektrolytten, den engelske fysiker Faraday i 1833 - 1834 år. Jeg åbnede to lov til elektrolyse.

Den første Faradays lov etablerer en relation mellem massen af et stof, frigjort ved elektrolyse og gebyret værdi, der har passeret gennem elektrolytten.

Denne lov er formuleret som følger: masse af et stof, der blev tildelt under elektrolyse, på hver elektrode er direkte proportional med mængden af ladning, som har passeret gennem elektrolytten:

m = KQ,

hvor m - masse af materiale, som blev isoleret, q - beregning.

Værdien k - elektrohimicheskimy ækvivalent stof. Det er typisk for hvert stof frigives under elektrolytten.

Hvis du tager formlen q = 1 vedhæng, derefter k = m, dvs. elektrokemisk ækvivalent af stoffet at være numerisk lig med vægten af stof udvalgt fra elektrolytten ved at føre en ladning i et vedhæng.

Ekspression i formel via ladestrømmen I og tidspunktet t, får vi:

m = Kit.

Den første lov af Faraday kontrolleres på erfaring som følger. Lede en strøm gennem elektrolytterne A, B og C. Hvis de er identiske, er massen af det valgte stof i A, B og C blive behandlet som strømmene I, I1, I2. Antallet af stoffer valgt i A, er lig med summen af mængderne tildeles B og C, da strømmen I = I1 + I2.

Den anden Faradays lov fastslår afhængighed af den elektrokemiske ækvivalent atomvægt og valens stof og formuleret som følger: elektrokemisk ækvivalent af stoffet vil være proportional med deres atomvægt, og omvendt proportional med dets valens.

Forholdet mellem atomvægt af stoffet til dens valens kaldet kemisk ækvivalent stof. Indtastning denne værdi, kan den anden Faradays lov formuleres anderledes: den elektrokemiske ækvivalent af stoffet er proportional med deres egen kemiske ækvivalenter.

Lad Elektrokemiske ækvivalenter af forskellige stoffer er henholdsvis k1 og k2, k3, ..., kn, kemiske samme ækvivalenter af de samme stoffer x1 og x2, x23, ..., xn, derefter k1 / k2 = x1 / x2 eller k1 / x1 = k2 / x2 = k3 / x3 = ... = kN / xn.

Med andre ord, forholdet mellem den elektrokemiske ækvivalent af stoffet til mængden af det samme stof er en konstant for alle stoffer, der har samme værdi:

k / x = c.

Det følger heraf, at forholdet k / x er konstant for alle stoffer:

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

Værdien angiver, hvor mange milligram ækvivalenter stoffer på elektroderne frigives under passagen gennem elektrolytten af elektrisk ladning, svarende til 1 coulomb. Anden lov Faraday repræsenteret ved formlen:

k = cx.

Substituere dette udtryk for k i første lov Faraday, kan de to kombineres til et enkelt udtryk:

m = KQ = cxq = cxIt,

hvor c - Universal konstant af 0 00001036 (eq) / k.

Denne formel viser, at ved at føre den samme strøm for samme periode i to forskellige elektrolyt, vi udskille både mængden af stoffer elektrolytter vedrørende som kemiske ækvivalenter deraf.

Idet x = A / n, så kan vi skrive:

m = cA / nDet,

dvs. at massen af et stof valgt på elektroderne under elektrolysen være direkte proportional med dets atomvægt, strøm, tid, og omvendt proportional med valensen.

Anden lov Faraday til elektrolyse, såvel som den første, følger direkte af karakteren af ionstrømmen i opløsningen.

Faradays lov, Lenz, samt mange andre fremtrædende fysikere spillet en stor rolle i historien og fysikkens udvikling.