Faraday elektrolízis, fizika törvényei
1833-ban Faraday M. megállapította:
Az anyag tömege, amely felszabadul, amikor az elektrodiát elektrolitokon átáramlik az anódon vagy a katódon, közvetlenül arányos a töltéssel, amelyet azután az ionokon át az elektroliton keresztül szállítanak:
ahol m az anyag tömege, kg; q a töltés, Cl.
Az arányossági tényezőt k = m / q az anyag elektrokémiai egyenértékének nevezzük.
Az anyag elektrokémiai egyenértéke azt mutatja, hogy mennyi anyag kilogrammban szabadul fel az elektródon, ha a töltést hordozó áram egyenlő egy medáldal:
Ha figyelembe vesszük, hogy a q = Iδt, ahol én az aktuális amper, és δt az aktuális (másodperc) tranzitideje, akkor a Faraday-törvény a formában
A modern fogalmak alapján elméletileg megállapítható az elektrolízisre vonatkozó törvény. Hagyja, hogy a töltés q az elektroliton keresztül δt idő alatt átadásra kerüljön. Egy ion töltése q0i = ne, ahol n az ion valenciája, és e az elemi elektromos töltés értéke. Következésképpen q = neNi, ahol Ni az ionok száma, amelyek elérték az elektródot.
Másrészt az elektródon felszabaduló anyag tömege m = m0iNi. ahol m0i az ion tömege, amely meghatározható az M moláris tömegéből és az Avogadro konstansból NA:
amely szintén Faraday elektrolízis törvénye. Tehát az anyag elektrokémiai megfelelője
ahol az adott anyag összes mennyisége állandó.
Az utolsó képletben az elemi töltés és az Avogadro konstans értéke azonos minden anyag esetében. Munkájukat Faraday-konstansnak hívták:
A Faraday-konstans értéke:
F = 1,6 • 10 -19 ° C • 6,023 • 10 23 mol -1 = -9,65 • 10 4 Cl / mol.
amely az elektrolízis második törvénye.
Az elektrolízis második törvénye. Az anyagok elektrokémiai ekvivalensei egyenesen arányosak a móljaik tömegével, és fordítottan arányosak valenciájukkal.
Annak érdekében, hogy sok problémát megoldhassunk, mindkét törvény egy kifejezésben kombinálható (az elektrolízis kombinált törvénye):
Ezen az oldalon az alábbi témákban található anyagok: