- •Содержание
- •Введение.
- •1. Электрический ток в металлах.
- •1.1. Электрическая проводимость металлов.
- •1.2. Электрическая сверхпроводимость металлов.
- •2. Электрический ток в электролитах.
- •2.1. Явление электролиза.
- •2.2. Законы электролиза Фарадея.
- •3. Электрический ток в газах.
- •3.1. Ионизация газов. Газовый разряд.
- •3.2. Электрическая дуга и электрическая искра.
- •3.3. Электрический ток в разрежённых газах. Катодные лучи.
2.2. Законы электролиза Фарадея.
М. Фарадей исследовал явления происхождения электрического тока через электролиты и на основании опытов установил два основных закона электролиза.
Первый закон: масса m вещества, выделившаяся при электролизе на каждом из электродов, пропорциональна величине заряда q, прошедшего через электролит:
m = k q, (1)
где k – электрохимический эквивалент данного вещества. При q = 1k k = m, т.е. электрохимический эквивалент равен количеству вещества, выделившемуся на электроде при прохождении через электролит единицы заряда.
Так как q = I t, то
m = k I t.
З
E
П
А
+
+
+
+
–
–
–
–
А
В
С
Рис. 3
Второй закон: электрохимические эквиваленты элементов прямо пропорциональны их химическим эквивалентам:
A
(2)
k
Z
A
З
Z
н азывается химическим эквивалентом вещества; С – величина постоянная, имеющая одно и тоже значение для всех веществ.
П
E
E
Рис. 4
.
(3)
Н
,
.
П
m2
A1Z2
A2Z1
=
m1
(4)
Определим из опыта m1 и m2 и найдём значения A1, Z1, A2 и Z2. Повторим опыт со II и III вольтметрами, убедимся, что равенство (4) справедливо для любых двух веществ, выделившихся на электродах при электролизе в двух последовательно соединённых электролитических ваннах.
Оба закона Фарадея можно объяснить. Заменив в формуле (1) электрохимический эквивалент k согласно (2):
A
m
Z
1
С
1
а
С
Z
A
F
q
.
m = (5)
Е
Z
A
Опытным путём установлено, что
F = 96 500 к/г-экв
И
F
q
NA
О
F
96 500
q
NA
6,02 · 1023