Фарадея законы

ФАРАДЕЯ ЗАКОНЫ

основные законы электролиза, отражающие общий закон сохранения вещества в условиях протекания злектрохим. реакции. Установлены M. Фарадеем в 1833–34. Согласно 1-му закону, масса вещества т, прореагировавшего в процессе электролиза, прямо пропорциональна силе тока I и времени электролиза t, т. е. количеству пропущенного электричества Q = It (предполагается, что I не зависит от t; в противном случае масса т пропорциональнаФарадея законы где t1 и t2 — моменты включения и выключения тока). Согласно 2-му закону, для разных электродных процессов при одинаковом количестве пропущенного электричества Q массы прореагировавших веществ относятся друг к другу так же, как эквиваленты химические этих веществ. Оба Ф. з. объединяются одним уравнением:

Фарадея законы. Рис. 2

где Mмол. м. вещества, участвующего в электролизе, z — число элементарных зарядов, соответствующее превращению одной молекулы этого вещества, 1/F- коэф. пропорциональности, общий для всех веществ, FФарадея постоянная, равная 96484,56 Кл/моль.

Ф. з. относятся к числу строгих законов, но в ряде случаев могут наблюдаться кажущиеся отклонения от них, вызываемые след. причинами: 1) в нестационарных условиях электролиза часть электричества затрачивается на заряжение двойного электрического слоя; 2) если электролит обладает электронной проводимостью (напр., раствор металлич. Na в жидком аммиаке), то часть тока через электролит переносят электроны, а не ионы, и соответствующее количество электричества не участвует в процессе электролиза; 3) наряду с основным процессом электролиза, напр., образованием металлич. Zn по реакции Zn2+ + 2еФарадея законы. Рис. 3 Zn, часть тока может затрачиваться на протекание параллельных электрохим. реакций, напр.: 2H3O+ + 2е = H2 + 2H2O; O2 + 4е + 4H3O+ = 6H2O. Системы, в которых полностью исключены указанные причины кажущихся отклонений от Ф. з., получили назв. кулонометров; их использование позволяет по количеству образовавшихся продуктов электролиза точно определить количество пропущенного электричества. В кулонометрах обычно применяют электрохим. реакции Ag+ + е = Ag или 3I = I3 + 2е.

Ф. з. сыграли важную роль в понимании природы хим. связи и развития атомно-молекулярной теории. Их используют при выводе всех уравнений, описывающих электрохим. превращения веществ на границах раздела проводников 1-го и 2-го рода (см. электрохимическая кинетика). Практич. применение Ф. з. находят в кулонометрии, а также при определении выхода реакции по току, т. е. отношения теоретич. количества электричества, рассчитанного на основе Ф. з., к количеству электричества, реально затраченному на получение данного вещества в процессе электролиза.

Лит.: Антропов Л.И., Теоретическая электрохимия, 4 изд., М., 1984, с. 278–86.

Б. Б. Дамаскин

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me


Значения в других словарях

  1. Фарадея законы — Количественные законы Электролиза, открытые М. Фарадеем (См. Фарадей) (1833 – 34). Ф. з. выражают связь между количеством прошедшего через электролит электричества, массой и химической природой (через эквиваленты химические (См. Большая советская энциклопедия
  2. ФАРАДЕЯ ЗАКОНЫ — Электролиза, (см. ЭЛЕКТРОЛИЗ). Физический энциклопедический словарь
  3. ФАРАДЕЯ ЗАКОНЫ — ФАРАДЕЯ ЗАКОНЫ — основные количественные законы электролиза, согласно которым массы m превращенных веществ пропорциональны количеству прошедшего через электролит электричества q (1-й закон Фарадея) и химическому эквиваленту A вещества (2-й закон Фарадея). Большой энциклопедический словарь