Prvi i drugi zakon Faraday

Elektrolita uvijek ima određenu količinu jona sa znakovima "plus" i "minus", koji je pripremio reakcijom molekula otopljenih supstanci sa otapala. Kada se javlja u električnom polju, joni početi da se presele u elektroda, pozitivni nalet prema katodi, negativan - na anoda. Nakon dostizanja elektrode, jone im daju svoje optužbe se pretvaraju u neutralne atome i talože na elektrodama. Što je više prikladan jona na elektrode, veća će biti odgođen za supstance.

Ovo je zaključak možemo doći i empirijski. Prolazi struja kroz vodeni rastvor bakar sulfata , i da će poštovati oslobađanje bakra na ugljen katoda. Smatramo da se po prvi put prekriven slojem bakra jedva primjetan, a zatim kao trenutni propusnost će ga povećati, a pri produženom prolaz struje je dostupna na ugljen elektrode znatne debljine sloja bakra, što je lako lem, na primjer, bakrene žice.

Fenomen izolacije materijala na elektrodama dok struje koja prolazi kroz elektrolit se zove elektrolize.

Prolazeći kroz različitih elektrolize struja i pažljivo mjerenje mase supstance pušten na elektrode svakog elektrolita, engleski fizičar Faraday u 1833 - 1834 godina. Otvorio sam dva zakona elektrolize.

Prvi Faradayev zakon uspostavlja odnos između mase supstance oslobodili elektrolize i vrijednost optužbe da je prošla kroz elektrolit.

Ovaj zakon je formuliran na sljedeći način: masa supstance koja je dodijeljena za vrijeme elektrolize, na svakom elektroda direktno proporcionalan iznos naknade koji je prošao kroz elektrolit:

m = KQ,

gdje je m - masa materijala koji je izolovan, q - naknada.

Vrijednost k - elektrohimicheskimy ekvivalent tvari. To je tipično za svaku supstancu pušten u elektrolit.

Ako uzmete formulu q = 1 prsten, a zatim k = m, odnosno elektrokemijske ekvivalent supstance biti numerički jednaka težini tvari odabranih iz elektrolita donošenjem punjenja u jednom privjesak.

Izražavajući u formuli preko punjenja struja I i vremenu t, dobijamo:

m = Kit.

Prvi zakon Faraday pregledava na iskustvu kako slijedi. Prolazi struja kroz elektrolite A, B i C. Ako su identične, onda je masa odabrane supstance u A, B i C će se tretirati kao struja I, I1, I2. Broj supstanci odabran u A, jednak je zbiru volumena dodijeljena B i C, jer je struja I = I1 + I2.

Drugi Faradayev zakon uspostavlja zavisnost elektrokemijske ekvivalent atomske težine i valence supstance i formuliran kako slijedi: elektrokemijski ekvivalent supstance će biti proporcionalan njihovoj atomske težine, i obrnuto proporcionalna njegovom valentnosti.

Odnos atomske težine supstance svojih valentnih zove kemijske ekvivalent supstanca. Ulazak ove vrijednosti, drugi Faradayev zakon može biti različito formulisana: elektrohemijski ekvivalent supstance su proporcionalni vlastite kemijske ekvivalente.

Neka Elektrohemijski ekvivalenti različitih supstanci su redom K1 i K2, K3, ..., kn, kemijske isti ekvivalentima iste supstance x1 i x2, x23, ..., xn, onda k1 / k2 = x1 / x2, ili k1 / x1 = k2 / x2 = k3 / x3 = ... = kn / xn.

Drugim riječima, odnos elektrokemijske ekvivalent supstance u iznosu od iste supstance je konstantna za sve supstance koje imaju istu vrijednost:

k / x = c.

Iz toga slijedi da je odnos k / x je konstanta za sve supstance:

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

Vrijednost ukazuje na koliko miligrama ekvivalenti materije na elektrodama se oslobađa prilikom prolaska kroz elektrolit od električnog naboja, jednak 1 kulon. Drugi zakon Faraday predstavlja po formuli:

k = cx.

Zamjenom izraza za k u prvom zakonu Faraday, dvije se mogu kombinirati u jednu izraz:

m = KQ = cxq = cxIt,

gdje je c - univerzalna konstanta 0 00001036 (eq) / k.

Ova formula pokazuje da donošenjem istog struju za isti vremenski period u dva različita elektrolita, odvojimo i količini supstanci elektrolita koji se odnose kao kemijske ekvivalente istih.

Kako je x = A / n, onda možemo pisati:

m = CA / nBiti,

i.e., masa supstance izabrane na elektrodama tijekom elektrolize biti direktno proporcionalna svoje atomske težine, struje, vremena, i obrnuto proporcionalna valentnosti.

Drugi zakon Faraday na elektrolize, kao i prvi, slijedi direktno iz prirode jonske struje u rješenje.

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