elektrolyt är alltid en viss mängd av joner med tecknen "plus" och "minus", framställd genom reaktion av molekyler av lösta ämnen med ett lösningsmedel.När den förekommer i ett elektriskt fält, joner börja flytta till elektrod, ett positivt direkt till katoden, negativa - till anoden.Efter att ha nått elektroderna, jonerna ger dem deras kostnader omvandlas till neutrala atomer och avsattes på elektroderna.Ju mer lämpliga joner till elektroderna, desto större fördröjs för ämnena.
till denna slutsats vi kan komma och empiriskt.Passerar en ström genom en vattenhaltig lösning av kopparsulfat och kommer att följa frisättningen av kopparkatod i kolet.Vi finner att det är först täckt med ett kopparskikt knappt märkbar, då, eftersom det passerar en ström kommer att öka, och vid långvarig passage av ström som finns tillgänglig vid kolet elektrodskiktet av koppar är av avsevärd tjocklek, som är lätt att löda, såsom koppartråd.
fenomenet utsläpp av ett ämne på elektroderna medan ström som passerar genom elektrolyten kallas elektrolys.
elektrolys passerar genom olika strömningar och noggrant mäta massan av ett ämne släpps på elektroderna i varje av elektrolyten, den engelska fysikern Faraday i 1833-1834.Jag öppnade två lagar för elektrolys.
första Faradays lag fastställer förhållandet mellan massan av det extraherade materialet under elektrolysen och mängden laddning som passerat genom elektrolyten.
Denna lag är formulerad på följande sätt: massan av materien, som stod i elektrolys för varje elektrod är direkt proportionell mot mängden laddning som har passerat genom elektrolyten:
m = kq,
där m - massa av materia, som är märkta, q - laddning.
magnitud k - elektrohimicheskimy motsvarande substans.Det är typiskt för varje ämne som frisätts av elektrolyten.
Om du tar formeln q = 1 Coulomb, sedan k = m, dvs.elektro motsvarighet till ämnet kommer att vara numeriskt lika med massan av ämnen som utvinns ur elektrolyten under passagen av avgiften i ett hänge.
uttryckt i formeln via en laddningsström I och tiden t, får vi:
m = Kit.
första Faradays lag testas genom erfarenhet enligt följande.Passerar en ström genom elektrolyter A, B och C. Om de är lika, kommer den stora massan av det utvalda ämnet i A, B och C behandlas som strömmarna I, I1, I2.Antalet ämnen som valts i A kommer att vara lika med summan av volymerna tilldelas B och C, eftersom strömmen I = I1 + I2.
andra Faradays lag fastställer beroende av elektro motsvarigheten till atomvikt av ämnet och dess valens, och har följande lydelse: elektro motsvarighet till ämnet kommer att vara i proportion till deras atomvikt, och omvänt proportionell mot dess valens.
atomviktförhållande av substans till dess valens kallas kemisk ekvivalent av ämnet.Genom att ange 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 olika substanser är respektive k1 och k2, k3, ..., kn, de kemiska ekvivalenter av samma ämnen X1 och X2, X23, ..., xn, k1 / k2 = x1 / x2, eller k1 / x1 = k2/ x2 = k3 / x3 = ... = kn / xn.
Med andra ord är förhållandet mellan den elektrokemiska ekvivalent av substansen till mängden av samma ämne en konstant för alla ämnen med samma värde:
k / x = c.
detta följer att förhållandet k / x är konstant för alla ämnen:
k / x = c = 0, 01036 (mekv) / k.
kvantitet c visar hur milligramekvivalenter ämnet släpptes på elektroderna under passagen genom elektrolyten av elektrisk laddning, lika med 1 coulomb.Den andra lag Faraday representeras av formeln:
k = cx.
Ersätta detta uttryck för k i första lag Faraday, kan de två kombineras i en enda uttryck:
m = kq = cxq = cxIt,
där - en universell konstant lika med 0, 00.001.036 (eq) / k.
Denna formel visar att genom att skicka samma ström för samma tidsperiod i två olika elektrolyter, vi isolera elektrolyter i både mängden av ämnen som rör både kemiska ekvivalenter därav.
Eftersom x = A / n, kan vi skriva:
m = cA / nDen,
dvs massan av ämnen extraherade vid elektrod under elektrolys är direkt proportionell mot dess atomvikt, ström, tid, och vice versaproportionell valens.
andra Faradays lag för elektrolysen, liksom den första, en direkt följd av naturen hos jonströmmen i lösningen.
Faradays lag, Lenz, liksom många andra framstående fysiker spelat en stor roll i historien och utvecklingen av fysik.
