Den första och andra lag Faraday

Elektrolyten har alltid en viss mängd joner med tecken "plus" och "minus", framställes genom omsättning av molekylerna av lösta ämnen med lösningsmedlet. När den förekommer i ett elektriskt fält, joner börja flytta på elektroderna, den positiva rusa mot katoden negativ - till anoden. Efter att ha nått elektroderna, jonerna ge dem deras kostnader omvandlas till neutrala atomer och avsätts på elektroderna. De mer lämpliga joner till elektroderna, kommer den större uppskjutas för ämnena.

Detta är slutsatsen vi kan komma och empiriskt. Passerar en ström genom den vattenhaltiga lösningen av kopparsulfat , och kommer att följa frisättningen av koppar på kol katod. Vi finner att det är först täckt med ett skikt av koppar knappt märkbar, då som den aktuella bandbredden kommer att öka det, och vid långvarig passage av ström finns tillgänglig på kolelektroden betydande tjocklek skikt av koppar, som är lätt att löda, exempelvis koppartråd.

Fenomenet isoleringsmaterialet på elektroderna, medan ström som passerar genom elektrolyten kallas elektrolys.

Passerar genom olika olika elektrolys strömmar och noggrant mäta massan av ett ämne som avges vid elektroderna hos var och en av elektrolyten, den engelska fysikern Faraday i 1833 - 1834 år. Jag öppnade två lag för elektrolys.

Den första Faradays lag etablerar ett förhållande mellan massan av en substans som frigöres genom elektrolys och laddningsvärdet som har passerat genom elektrolyten.

Denna lag är formulerad enligt följande: massan av en substans, som tilldelades under elektrolysen, på varje elektrod är direkt proportionell mot mängden laddning som passerat genom elektrolyten:

m = kq,

där m - massa av material som isolerades, q - laddning.

Värdet k - elektrohimicheskimy ekvivalent substans. Det är typiskt för varje ämne som frigörs under elektrolyten.

Om man tar med formeln q = ett hänge, då k = m, dvs. elektrokemisk ekvivalent av ämnet att vara numeriskt lika med vikten av substans vald från elektrolyten genom att passera en laddning i en vidhängande.

Uttrycka i formel via laddningsströmmen I och tiden t, får vi:

m = Kit.

Den första lag Faraday kontrolleras på erfarenheter som följer. Passerar en ström genom elektrolyter A, B och C. Om de är identiska, då massan av den valda substansen i A, B och C kommer att behandlas som strömmarna I, I1, I2. Antalet substanser valda i A, är lika med summan av volymerna som tilldelats B och C, eftersom strömmen I = I1 + I2.

Den andra Faradays lag fastställer beroende av den elektrokemiska ekvivalent atomvikt och valens substans och formuleras som följer: elektrokemisk ekvivalent av ämnet kommer att vara proportionell till deras atomvikt, och omvänt proportionell mot dess valens.

Förhållandet av atomvikten för den substans som dess valens kallas kemisk ekvivalent substans. Mata in detta värde, kan den andra Faradays lag formuleras annorlunda: den elektrokemiska motsvarigheten till ämnet står i proportion till sina egna kemiska medel.

Låt Elektrokemiska ekvivalenter av olika substanser är respektive k1 och k2, k3, ..., kn, kemiska samma ekvivalenter av samma ämnen x1 och x2, x23, ..., xn, sedan k1 / k2 = x1 / x2, eller k1 / x1 = k2 / x2 = k3 / x3 = ... = kn / xn.

Med andra ord är förhållandet av den elektrokemiska ekvivalent av substansen till mängden av samma ämne en konstant för alla ämnen med samma värde:

k / x = c.

Det följer att förhållandet k / x är konstant för alla ämnen:

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

Värdet anger hur många milligram ekvivalenter ämnen på elektroderna frigöres under passagen genom elektrolyten av elektrisk laddning, som är lika med en coulomb. Andra lag Faraday som representeras av formeln:

k = cx.

Ersätta detta uttryck för k i det första lag Faraday, kan de två kombineras till en enda uttryck:

m = kq = cxq = cxIt,

där c - universell konstant av 0 00001036 (eq) / k.

Denna formel visar att genom att leda samma ström för samma tidsperiod i två olika elektrolyt, vi skilja ut både mängden av ämnen elektrolyter hithörande som kemiska ekvivalenter därav.

Eftersom x = A / n, då kan vi skriva:

m = cA / nDen,

dvs till massan av en substans vald på elektroderna under elektrolysen vara direkt proportionell mot dess atomvikt, ström, tid, och omvänt proportionell mot valensen.

Andra lag Faraday till elektrolys, liksom den första, följer direkt av den typ av jonströmmen i lösningen.

Faradays lag, Lenz, liksom många andra prominenta fysiker spelat en stor roll i historien och utvecklingen av fysik.