Legile lui Faraday electroliză
Prima lege a lui Faraday
După cum se cunoaște, în electroliza pe electrozi este eliberat substanta. Să încercăm să dau seama de ceea ce va depinde de masa substanțelor. Masa de substanță eliberată este m este egal cu masa ionului m0i numărul ionilor de Ni, care a atins electrodul în timpul unui interval de timp egal cu At: m = m0i * Ni. masa ion m0i va fi calculată cu următoarea formulă:
unde M - masa molară a substanței, și Na - Avogadro constantă.
Numărul de ioni care ajung la electrodul, se calculează după cum urmează:
în cazul în care Δq = I * At - o taxa care a trecut prin electrolitul pentru un timp egal cu At, q0i - taxa de ioni.
Pentru a determina încărcătura ionică, utilizează următoarea formulă:
unde n - valența, e - sarcina elementară.
Colectarea împreună toate formula, o formulă pentru calcularea masei substanței eliberate pe un electrod:
Acum, reprezintă factorul de proporționalitate k între masa substanței și taxa Δq.
Acest coeficient k va depinde de natura substanței. Apoi, substanța formula greutate poate fi rescrisă după cum urmează:
A doua lege a lui Faraday
substanță eliberată în masă la electrodul pentru un timp egal cu At, când trecerea curentului electric este proporțională cu intensitatea curentului și timpul. Coeficientul k se numește echivalentul electrochimic al substanței. Unitatea este kg / C. Să examinăm semnificația fizică a echivalentului electrochimic. Deoarece:
echivalentul electrochimic al formulei poate fi rescrisă după cum urmează:
Astfel, k - masa de ioni pentru a încărca raportul de ioni.
Pentru a asigura validitatea legii lui Faraday, este posibil să se realizeze această experiență. Configurația de laborator necesare pentru aceasta este prezentată în figura următoare.
Toate trei rezervoare sunt umplute cu aceeași soluție electrolitică. Prin intermediul acestora se va proceda diferite curenți electrici, și I1 = I2 + I3. După trecerea la circuitul va aștepta ceva timp. Apoi opriți și substanțele de greutate măsurabile precipitate pe electrozi în fiecare dintre m1 nave, m2, m3. Va fi posibil să se asigure că substanța va fi proporțională cu masa forțelor actuale, care a trecut printr-un vas adecvat.
poate fi exprimată prin valoarea taxei de electroni
Dacă vom calcula în conformitate cu această formulă, obținem o valoare e = 1,6 * 10 ^ (- 19) Cl.
Într-un astfel de mod a fost valoarea sarcinii electrice elementare obținut mai întâi.