Фарадеев първи и втори закон за електролиза

Законите на Фарадей за електролиза

Преди разбиране Законите на Фарадей за електролиза, първо трябва да разберем процеса на електролиза на метален сулфат.

Всеки път, когато е електролит като метален сулфатразреден с вода, неговите молекули се разделят на положителни и отрицателни йони. Положителните йони (или метални йони) се придвижват към електродите, свързани с отрицателния терминал на батерията, където тези положителни йони вземат електрони от него, като се превръщат в чист метален атом и се отлагат на електрода.

Отрицателните йони (или сулфии) се придвижват към електрода, свързан с положителния край на батерията, където тези отрицателни йони отдават своите допълнителни електрони и стават₄ радикален. От SO₄ не може да съществува в електрически неутрално състояние, то ще атакува металния положителен електрод - образувайки метален сулфат, който отново ще се разтвори във водата.

Законите на Фарадей за електролиза са количествени (математически) отношения, които описват горните две явления.

Първият закон за електролизата на Фарадей

От краткото обяснение по-горе е ясноПотокът на ток през външната батерия зависи изцяло от това колко електрони се прехвърлят от отрицателен електрод или катод в положителен метален йон или катиони. Ако катионите имат валентност от две като Cu⁺⁺ тогава за всеки катион ще има два електрона, прехвърлени от катод към катион. Знаем, че всеки електрон има отрицателен електрически заряд - 1.602 × 10^-19 Кулони и казват, че е - e. Така че за разполагане на всеки Cu атом на катода, ще има - 2.e прехвърляне на такса от катод да се катион.

Сега кажете, че за t времето ще има общо n числоот медните атоми, нанесени върху катода, така че прехвърлянето на общия заряд би било - 2.n.e Coulombs. Масата m на отложената мед очевидно е функция от броя на депозираните атоми. Така може да се заключи, че масата на отложената мед е право пропорционална на количеството електрически заряд, който преминава през електролита. Следователно масата на отложената мед m ∝ Q Количеството електрически заряд преминава през електролита.

Първият закон за електролизата на Фарадей твърди, че химичното отлагане, дължащо се на протичането на ток през електролит, е право пропорционално на количеството електричество (кулони), преминало през него.

т.е. маса на химическо отлагане:

Където Z е константа на пропорционалност и е известна като електрохимичен еквивалент на веществото.

Ако поставим Q = 1 кулони в горното уравнение,ще получим Z = m, което означава, че електрохимичният еквивалент на всяко вещество е количеството на веществото, отложено при преминаването на 1 кулон през неговия разтвор. Тази константа на преминаване на електрохимичния еквивалент обикновено се изразява в милиграми на кулон или на килограм на кулон.

Фарадеев втори закон за електролиза

Досега сме научили, че масата нахимично вещество, отложено в резултат на електролиза, е пропорционално на количеството електричество, което преминава през електролита. Масата на химичното вещество, отложена в резултат на електролиза, е не само пропорционална на количеството електричество, преминаващо през електролита, но също така зависи и от друг фактор. Всяко вещество ще има собствено атомно тегло. Така че за един и същ брой атоми различните вещества ще имат различни маси.

Отново, колко атома се отлагат на електродитесъщо зависи от техния брой валентност. Ако валентността е по-голяма, тогава за същото количество електроенергия броят на отложените атоми ще бъде по-малък, докато ако валентността е по-малка, тогава за същото количество електричество, Повече ▼ брой атоми, които трябва да бъдат депозирани.

Така че, за същото количество електроенергия илитакса преминава през различни електролити, масата на нанесения химикал е право пропорционална на атомното му тегло и обратно пропорционална на неговата валентност.

Вторият закон на електролизата на Фарадей посочва, че, когато същото количествоелектричеството преминава през няколко електролита, масата на вложените вещества е пропорционална на съответния им химически еквивалент или еквивалентно тегло.

Химически еквивалент или еквивалентно тегло

Химичният еквивалент или еквивалентно тегло на веществото може да се определи чрез. \ T Законите на Фарадей за електролизаи се дефинира като теглото на тази субтендинация, която ще се комбинира с или измества единичното тегло на водорода.

Следователно, химичният еквивалент на водорода еединство. Тъй като валентността на веществото е равна на броя на водородните атоми, които тя може да замести или с която може да се комбинира, химичният еквивалент на вещество, следователно, може да бъде дефиниран като отношението на атомното му тегло към неговата валентност.

Кой е изобретил законите на Фарадей за електролиза?

Законите на Фарадей за електролиза са публикувани от Майкъл Фарадей през 1834 г. Майкъл Фарадей също е отговорен

Освен откриването на тези закони на електролизата, Майкъл Фарадей също е отговорен за популяризирането на терминологиите като електроди, йони, аноди и катоди.