Майкл Фарадей.
Законы электролиза Фарадея - это количественные соотношения, основанные на электрохимических исследованиях, опубликованных Майклом Фарадеем в 1833 году.
СОДЕРЖАНИЕ
- 1 Первый закон
- 2 Второй закон
- 3 Вывод
- 4 Математическая форма
- 5 См. Также
- 6 Ссылки
- 7 Дальнейшее чтение
Первый закон
Майкл Фарадей сообщил, что масса () элементов, осажденных на электроде, прямо пропорциональна заряду ( в ампер- секундах или кулонах ).
Здесь константа пропорциональности называется электрохимическим эквивалентом (ece) вещества. Таким образом, ece можно определить как массу вещества, отложившегося / высвободившегося на единицу заряда.
Второй закон
Фарадей обнаружил, что когда одно и то же количество электрического тока проходит через разные электролиты / элементы, соединенные последовательно, масса вещества, высвобождающегося / осаждаемого на электродах в граммах, прямо пропорциональна их химическому эквиваленту / эквивалентной массе (). Оказывается, это молярная масса (), деленная на валентность ()
- (Из 1 закона)
Вывод
Одновалентному иону требуется 1 электрон для разряда, двухвалентному иону требуется 2 электрона для разряда и так далее. Таким образом, если текут электроны, атомы разряжаются.
Итак, масса разряжена
(где - постоянная Авогадро )
(Из Q = xe)
Где () - постоянная Фарадея.
Математическая форма
Законы Фарадея можно резюмировать следующим образом:
где молярная масса вещества (в граммах на моль) и представляет собой валентность из ионов.
Для первого закона Фарадея, и постоянные, так что чем больше величины большего м будет.
Для второго закона Фарадея,,, и являются константами, так что чем больше величины (эквивалентного веса), чем больше т будет.
В простом случае электролиза на постоянном токе, приводящего к
а затем в
где:
В случае сплава, компоненты которого имеют разную валентность, имеем
где ш я представляет собой массовую долю от я - го элемента.
В более сложном случае переменного электрического тока полный заряд Q представляет собой электрический ток I (), интегрированный во времени:
Здесь t - полное время электролиза.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Фарадей, Майкл (1834). «Об электрическом разложении». Философские труды Королевского общества. 124: 77–122. DOI : 10,1098 / rstl.1834.0008. S2CID 116224057.
- ^ Эль, Розмари Джин; Идэ, Аарон (1954). «Электрохимические законы Фарадея и определение эквивалентных весов». Журнал химического образования. 31 (май): 226–232. Bibcode : 1954JChEd..31..226E. DOI : 10.1021 / ed031p226.
- ^ a b c "Законы электролиза Фарадея | химия". Британская энциклопедия. Проверено 1 сентября 2020.
- ^ Для аналогичного лечения см. Strong, FC (1961). «Законы Фарадея в одном уравнении». Журнал химического образования. 38 (2): 98. Полномочный код : 1961JChEd..38... 98S. DOI : 10.1021 / ed038p98.
дальнейшее чтение