A primeira e segunda lei de Faraday

O electrólito ten sempre unha certa cantidade de ións con sinais "máis" e "menos", preparados facendo reaccionar as moléculas de substancias disoltas co disolvente. Cando ocorre nun campo eléctrico, os ións de comezar a moverse para os electrodos, a carreira positiva en relación ao cátodo, negativo - a ánodo. Despois de acadar os electrodos, os ións darlles as súas taxas son convertidos en átomos neutros e son depositados sobre os electrodos. Os ións máis axeitados para os electrodos, o maior será adiada para as sustancias.

Esta é a conclusión que podemos chegar e empiricamente. Paso dunha corrente a través da solución acuosa de sulfato de cobre , e pode observar a liberación de cobre no cátodo de carbono. Descubrimos que é primeiro cuberto cunha capa de cobre case imperceptible, a continuación, como o ancho de banda actual pode aumenta-la, e por paso prolongada de corrente está dispoñible no electrodo de carbono capa de grosor considerable de cobre, que é fácil de soldados, por exemplo, fío de cobre.

O fenómeno de material de illamento sobre os electrodos, mentres a corrente que pasa a través do electrólito é chamado electrólise.

Pasando por varias cadeas de electrólise diferentes e medir coidadosamente a masa dunha substancia liberada nos electrodos de cada un eletrólitos, o inglés físico Faraday en 1833 - 1834 anos. Abrín dous Lei para a electrólise.

A lei de orixe Faraday establece a dependencia entre a masa de material evolucionou durante a electrólise e a cantidade de carga que pasou a través do eletrólitos.

Esta lei é formulada como segue: masa dunha substancia que foi atribuída durante a electrólise, en cada un dos electrodos é directamente proporcional á cantidade de carga que pasase a través do electrólito:

m = KQ,

onde m - masa de material que foi illado, q - carga.

O valor de K - elektrohimicheskimy substancia equivalente. É típico para cada substancia liberada durante o electrólito.

Se tomar a fórmula q = 1 pendente, entón k = m, é dicir equivalente electroquímico da substancia a ser numericamente igual ao peso de substancia seleccionada dende o electrólito por paso de unha carga nun pingente.

Expresando na fórmula a través da corrente I de carga e tempo t, obtemos:

m = Kit.

A primeira lei de Faraday verificado na experiencia do seguinte xeito. Paso dunha corrente a través da Electrolitos A, B e C. Se son idénticos, a continuación, a masa da sustancia seleccionada no A, B e C será tratado como as correntes I, i1, I2. O número de substancias seleccionadas en A, é igual á suma dos volumes asignados a B e C, xa que a cadea I = i1 + I2.

Dereito a segunda Faraday establece a dependencia do equivalente electroquímica de peso e de Valencia atómica substancia e formulado do seguinte xeito: equivalente electroquímico da sustancia será proporcional ao seu peso atómico, e inversamente proporcional á súa Valencia.

A razón entre o peso atómico do principio para a súa valencia chamado substancia equivalente químico. Entrando este valor, a lei o segundo Faraday pode formularse de forma diferente: o equivalente electroquímico da sustancia son proporcionais ás súas propias equivalentes químicos.

Deixe equivalentes electroquímica de substancias diferentes son, respectivamente, K1 e K2, K3, ..., kN, mesmos equivalentes químicos das mesmas substancias x1 e x2, x23, ..., xn, logo K1 / K2 = x1 / x2, ou K1 / x1 = K2 / X2 = K3 / x3 = ... = kN / xn.

Noutras palabras, a razón do equivalente electroquímico da sustancia para o importe da mesma sustancia é unha constante para todas as sustancias que teñen o mesmo valor:

k / x = c.

Séguese que a relación de K / x é constante para todas as sustancias:

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

O valor indica a cantos miligramos equivalentes de substancias sobre os electrodos é liberado durante o paso a través do electrólito de carga eléctrica, igual a 1 coulomb. A segunda lei de Faraday representado pola fórmula:

k = CX.

Substituíndo esta expresión para k na primeira lei de Faraday, os dous poden ser combinados nun único expresión:

m = KQ = cxq = cxIt,

onde c - constante universal de 0 00001036 (eq) / k.

Esta fórmula mostra que ao facer pasar a mesma cadea para o mesmo período de tempo en dúas electrólito diferente, imos separar tanto a cantidade de substancia Electrolitos pertencentes equivalentes como químicos dos mesmos.

Desde x = A / n, logo podemos escribir:

m = Ca / Nit,

isto é, a masa dunha substancia seleccionada nos electrodos durante a electrólise para ser directamente proporcional ao seu peso atómico, actual, tempo, e inversamente proporcional á Valencia.

A segunda lei de Faraday a electrólise, así como a primeira, segue directamente da natureza da cadea de ións na solución.

A lei de Faraday, Lenz, así como moitos outros físicos proeminentes desempeñado un papel importante na historia e desenvolvemento da física.