Die erste und zweite Gesetz der Faraday

Der Elektrolyt hat immer eine gewisse Menge an Ionen mit Zeichen „plus“ und „minus“, hergestellt durch die mit der Lösungsmittel-Moleküle von gelösten Substanzen reagieren. Wenn es in einem elektrischen Feld auftritt, beginnen Ionen an die Elektroden zu bewegen, den positiven Ansturm auf der Kathode, negativ – zur Anode. Nachdem die Elektroden erreichen, geben sie die Ionen ihre Ladungen in neutrale Atome umgewandelt werden und auf den Elektroden abgeschieden. Die geeigneteren Ionen zu den Elektroden, desto größer wird für die Stoffe aufgeschoben werden.

Dies ist die Schlussfolgerung, die wir kommen und empirisch. Hindurchleiten eines Stroms durch die wässrige Lösung von Kupfersulfat , und die Freisetzung von Kupfer auf Kohlenstoffkathode beobachten. Wir finden , dass es zuerst mit einer Schicht aus Kupfer kaum spürbar, dann als die aktuelle Bandbreite erhöhte es und bei längerem Durchgang von Strom zur Verfügung steht am abgedeckt Kohlenstoffelektrode beträchtlicher Dicke Schicht aus Kupfer, die zu löten ist einfach, beispielsweise Kupferdraht.

Das Phänomen des Isolationsmaterials auf den Elektroden, während Strom, der durch die Elektrolyten der Elektrolyse genannt.

Wenn Sie durch verschiedene Elektrolyseströme und sorgfältig die Masse eines Stoffes gemessen an den Elektroden von jedem des Elektrolyten freigesetzt, der englischen Physiker Faraday in 1833 – 1834 Jahren. Ich öffnete zwei Gesetz für die Elektrolyse.

Die erste Faradayschen Gesetz stellt eine Beziehung zwischen der Masse eines durch Elektrolyse und der Ladungswert befreite Substanz, die durch den Elektrolyten passiert hat.

Dieses Gesetz wird wie folgt formuliert: Masse einer Substanz, die während der Elektrolyse, auf jeder Elektrode ist direkt proportional zu der Ladungsmenge, die vergangen ist durch die Elektrolyten zugeordnet wurden:

m = kq,

wobei m – Masse des Materials, das isoliert wurde, q – Ladung.

Der Wert k – elektrohimicheskimy äquivalente Substanz. Es ist typisch für jede Substanz während des Elektrolyten freigesetzt.

Wenn Sie die Formel q = 1 Anhänger nehmen, dann = m k, dh elektrochemische äquivalent der Substanz auf das Gewicht des Stoffes aus dem Elektrolyten ausgewählt numerisch gleich sein, indem eine Ladung in einer anhang vorbei.

Der Ausdruck in der Formel über den Ladestrom I und die Zeit t, erhalten wir:

m = Set.

Das erste Gesetz der Faraday-geprüft auf der Erfahrung wie folgt. Hindurchleiten eines Stroms durch den Elektrolyten, A, B und C. Wenn sie identisch sind, dann wird die Masse der ausgewählten Substanz in der A, B und C werden im Laufe der Ströme I, I1, I2 behandelt werden. Die Anzahl der Substanzen in einem ausgewählten, ist gleich die Summe der nach B und C zugeordnete Volumen, da der Strom I = I1 + I2.

Die zweite Faradayschen Gesetz stellt die Abhängigkeit der elektrochemischen Äquivalent Atomgewicht und Valenz Substanz und wie folgt formuliert: elektrochemische Äquivalent der Substanz auf ihre Atomgewicht proportional und umgekehrt proportional zu ihrer Wertigkeit.

Das Verhältnis des Atomgewichtes des Stoffes auf seine Valenz genannte chemische Äquivalents Substanz. Die Eingabe dieses Wertes kann die zweite Faradayschen Gesetz anders formuliert werden: Die elektrochemische Äquivalent des Stoffes sind proportional zu ihren eigenen chemischen Äquivalente.

Lassen Sie elektrochemische Äquivalente verschiedener Substanzen sind jeweils k1 und k2, k3, …, kn, chemische gleiche Äquivalente der gleichen Substanzen x1 und x2, x23, …, xn, dann k1 / k2 = x1 / x2 oder k1 / x1 = k2 / x2 = k3 / x3 = … = kn / xn.

Mit anderen Worten ist das Verhältnis der elektrochemischen äquivalent der Substanz auf die Menge der gleichen Substanz, eine Konstante für alle Stoffe mit dem gleichen Wert:

k / x = c.

Daraus folgt, dass das Verhältnis von k / x für alle Substanzen konstant ist:

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

Der Wert gibt an , wie viele Milligrammäquivalenten Substanzen an den Elektroden während des Durchgangs durch den Elektrolyten freigesetzt wird , der elektrischen Ladung, gleich 1 Coulomb. Das zweite Gesetz von Faraday dargestellt durch die Formel:

k = cx.

Setzt man diesen Ausdruck für k in dem ersten Gesetz von Faraday, können die beide zu einem einzigen Ausdruck kombiniert werden:

m = kq = CXQ = cxIt,

wobei c – universelle Konstante von 0 00001036 (eq) / k.

Diese Formel zeigt, daß durch den gleichen Strom für die gleiche Zeit in zwei unterschiedlichen Elektrolyten verlaufen, wir trennen, sowohl die Menge der Stoffe als Elektrolyte betrifft chemische Äquivalente davon.

Da x = A / n, dann können wir schreiben:

m = Ca / NIT

d.h. auf sein direkt proportional die Masse einer Substanz auf den Elektroden während der Elektrolyse ausgewählt Atomgewicht, Strom, Zeit, und umgekehrt proportional zur Wertigkeit.

Das zweite Gesetz von Faraday-Elektrolyse sowie die ersten, folgt direkt aus der Natur des Ionenstroms in der Lösung.

Faradayschen Gesetz, Lenz, sowie viele andere prominente Physiker spielte eine große Rolle in der Geschichte und Entwicklung der Physik.