Luật thứ nhất và thứ hai của Faraday

Chất điện luôn luôn có một số tiền nhất định của các ion có dấu hiệu "cộng" và "trừ", chuẩn bị bởi phản ứng phân tử của các chất hòa tan với dung môi. Khi nó xảy ra trong một điện trường, các ion bắt đầu di chuyển đến các điện cực, cơn sốt tích cực về phía cực âm, tiêu cực - để anode. Sau khi thống nhất các điện cực, các ion cung cấp cho họ chi phí của họ sẽ được chuyển đổi thành các nguyên tử trung hòa và được lắng đọng trên các điện cực. Các ion phù hợp hơn để các điện cực, càng lớn sẽ được hoãn lại cho các chất.

Đây là kết luận chúng tôi có thể đến và thực nghiệm. Đi qua một dòng điện qua dung dịch nước đồng sunfat , và sẽ quan sát việc phát hành đồng trên cathode carbon. Chúng tôi thấy rằng nó lần đầu tiên được bao phủ bởi một lớp đồng hầu như không đáng chú ý, sau đó là băng thông hiện tại sẽ tăng nó, và bởi đoạn kéo dài của hiện tại có sẵn tại carbon điện lớp dày đáng kể đồng, đó là dễ dàng để hàn, ví dụ, dây đồng.

Hiện tượng vật liệu cách ly trên các điện cực trong khi dòng điện chạy qua chất điện được gọi là điện phân.

Đi qua dòng điện khác nhau khác nhau và cẩn thận đo khối lượng của một chất phát hành tại các điện cực của mỗi chất điện, tiếng Anh nhà vật lý Faraday trong 1833 - 1834 năm. Tôi mở hai Luật cho điện phân.

pháp luật Faraday đầu tiên của thiết lập một mối quan hệ giữa khối lượng của một chất giải phóng bằng phương pháp điện và giá trị phụ trách đã đi qua chất điện phân.

Luật này được xây dựng như sau: khối lượng của một chất đã được phân bổ trong thời gian điện phân, trên mỗi điện cực là tỷ lệ thuận với số tiền phí đã đi qua chất điện phân:

m = KQ,

nơi m - khối lượng của nguyên liệu đó được phân lập, q - phụ trách.

Giá trị k - elektrohimicheskimy chất tương đương. Đó là điển hình cho mỗi chất được giải phóng trong chất điện phân.

Nếu bạn đi theo công thức q = 1 mặt dây chuyền, sau đó k = m, tức là điện tương đương với chất là số lượng tương đương với trọng lượng của chất được lựa chọn từ các chất điện giải bằng cách đi qua một lần sạc trong một mặt dây chuyền.

Thể hiện trong công thức qua tôi hiện nay phí và thời gian t, ta có:

m = Kit.

Luật đầu tiên của Faraday đã kiểm tra trên những kinh nghiệm như sau. Đi qua một dòng điện qua điện A, B và C. Nếu họ là giống hệt nhau, sau đó khối lượng của chất chọn trong A, B và C sẽ được đối xử như các dòng I, I1, I2. Số lượng các chất được lựa chọn trong A, tương đương với tổng khối lượng phân bổ cho B và C, kể từ khi tôi hiện tại = I1 + I2.

pháp luật Faraday thứ hai của thiết lập sự phụ thuộc của tương đương với điện hóa của nguyên tử trọng lượng và hóa trị chất và xây dựng như sau: điện hóa tương đương với chất sẽ tỷ lệ với trọng lượng nguyên tử của họ, và tỉ lệ nghịch với hóa trị của nó.

Tỷ lệ trọng lượng nguyên tử của chất để hóa trị của nó được gọi là hóa chất tương đương. Vào giá trị này, pháp luật Faraday thứ hai có thể được xây dựng khác nhau: tương đương với điện hóa của chất là tỷ lệ thuận với các khoản tương đương hóa riêng của họ.

Hãy tương đương điện hóa của các chất khác nhau lần lượt là k1 và k2, k3, ..., kn, cùng tương đương hóa học của các chất x1 cùng và x2, x23, ..., xn, sau đó k1 / k2 = x1 / x2, hoặc k1 / x1 = k2 / x2 = k3 / x3 = ... = kn / xn.

Nói cách khác, tỷ lệ tương đương với điện hóa của các chất với lượng chất tương tự là một hằng số cho tất cả các chất có giá trị như nhau:

k / x = c.

Nó sau đó tỷ lệ k / x là hằng số cho tất cả các chất:

k / x = c = 0, 01.036 (meq) / k.

Giá trị chỉ ra bao nhiêu miligam tương đương chất trên các điện cực được phát hành trong thời gian qua thông qua chất điện của điện tích, tương đương với 1 culông. Định luật thứ hai của Faraday đại diện bởi công thức:

k = cx.

Thay biểu thức này cho k trong luật đầu tiên của Faraday, cả hai có thể được kết hợp thành một biểu hiện duy nhất:

m = KQ = CXQ = cxIt,

trong đó c - hằng số vũ trụ của 0 00001036 (eq) / k.

Công thức này cho thấy rằng bằng cách đi qua cùng một hiện tại cho cùng một khoảng thời gian trong hai điện giải khác nhau, chúng tôi tách ra cả về số lượng của các chất điện giải liên quan tương đương như hóa học đó.

Kể từ x = A / n, sau đó chúng ta có thể viết:

m = cA / nIt,

ví dụ, khối lượng của một chất được lựa chọn trên các điện cực trong điện phân là tỷ lệ thuận với nó trọng lượng nguyên tử, hiện tại, thời gian và tỉ lệ nghịch với hóa trị.

Định luật thứ hai của Faraday để điện phân, cũng như là người đầu tiên, sau trực tiếp từ bản chất của ion hiện tại trong dung dịch.

Định luật Faraday, Lenz, cũng như nhiều nhà vật lí nổi bật khác đóng một vai trò rất lớn trong lịch sử và phát triển của vật lý.