Фарадея законы

Фарадея законы, количественные законы электролиза, открытые М. Фарадеем (1833 – 34). Фарадея законы выражают связь между количеством прошедшего через электролит электричества, массой и химической природой (через эквиваленты химические) веществ, претерпевших превращение на электродах, 1-й Фарадея закон: массы т превращенных веществ пропорциональны количеству электричества q, прошедшего через электролит, 2-й Фарадея закон: массы различных веществ, превращенных в результате прохождения через электролит одного и того же количества электричества, пропорциональны химическим эквивалентам А этих веществ. Из второго Фарадея закона следует, что для выделения электрическим током 1 г-экв. различных веществ необходимо одно и то же количество электричества, называемое Фарадея числом F. Математически Фарадея законы можно записать в виде одного уравнения т = (A/F) q = kq (коэффициент k = A/F называется электрохимическим эквивалентом). Оба Фарадея законы абсолютно точны, если ионами электролита переносится всё прошедшее через него количество электричества. Наблюдаемые в некоторых случаях отклонения от этих законов могут быть связаны с неучтенными побочными электрохимическими реакциями (например, выделение газообразного водорода при электроосаждении некоторых металлов) или с частичной электронной проводимостью (например, при электролизе некоторых расплавов).

 

  Лит.: Фарадей М., Экспериментальные исследования по электричеству, пер. с англ., т. 1, [М.], 1947, с. 176–226, 265–346, См. также лит. при статьях Электрохимия, Электролиз.

  И. А. Кузнецов.


Комментарии*

Дополнения:

  • Связь с фундаментальными константами: Число Фарадея (F ≈ 96485 Кл/моль) представляет собой заряд одного моля электронов и является одной из фундаментальных физических констант
  • Современная формулировка: Масса вещества m = (Q × M)/(z × F), где Q - заряд, M - молярная масса, z - число электронов в электродной реакции
  • Практическое значение: Законы Фарадея лежат в основе электрохимических технологий:
    • Гальванотехника (электролитическое покрытие металлов)
    • Электрометаллургия (получение алюминия, меди, цинка)
    • Производство хлора и щелочей
    • Аккумуляторы и топливные элементы
  • Экспериментальное подтверждение: Законы были экспериментально подтверждены с высокой точностью, что способствовало развитию атомно-молекулярной теории
*Подобраны с помощью LLM, верифицированы, но возможны неточности.