2. Faradayův zákon
Druhý Faradayův zákon
Množství různých látek, které se přemění se stejným nábojem, jsou v poměru jejich chemických ekvivalentů.
Kde chemický ekvivalent je definován takový díl molekuly dané látky (prvku), který je ekvivalentní jednomu elektronu nebo jednomu elementárnímu náboji nesenému iontem.
Je-li M molární hmotnost látky (tj. hmotnost 1 molu, rozměr g . mol-1)
a n počet vyměňovaných elektronů,
potom je ekvivalentová hmotnost (tj. hmotnost 1 molu chemických ekvivalentů) daná vztahem
Mekv = M/n
Pro přeměněné množství látky platí vztah:
m = M Q = 1 Mekv Q
Fn F
Spojením této rovnice s //rovnicí 1 // je zřejmé, že:
A = M = Mekv
nF F
Konstanta úměrnost F se nazývá Faradayova konstanta
a má hodnotu 96 484 C.mol-1
Pro vyloučení jednoho molu chemických ekvivalentů jakéhokoliv prvku (látky) potřebujeme tedy vždy stejný elektrický náboj
96 484 C = asi 26,8 A . h
Při vylučování prvků určíme hodnotu n podle počtu elementárních nébojů, který iont nese. Např. pro vodík platí:
Mekv = 1,008 g . mol-1 = 1,008 g . mol-1
pro jednomocnou měď platí
MekvCu1 = 63,57 g . mol-1 = 63,57 g . mol-1
pro dvoumocnou měď platí
MekvCu2 = 63,57 g . mol-1 = 31,78 g . mol-1
2
Podle II. Faradayova zákona je mezi elektrochemickým ekvivalentem a ekvivalentovou hmotnosti (viz tabulky) úměrnost. Jestliže projde škytem náboj 96 484 C, vyloučí 1,008 g vodíku, ale stejně velký náboj vyloučí 63,57 g jednomocné mědi nebo
31,78 g dvoumocné mědi. Jeden coulomb (1 As) vyloučí zase
m = 1 C . 1,008 g . mol-1 = asi 1,05 . 10-8 g vodíku
96 484 C . mol-1
Stejně tak lze vypočítat, že 1 C vyloučí elektrolýzou 0,658 mg jednomocné mědi nebo 0,329 mg dvoumocné mědi, což jsou ekvivalenty těchto látek.
Druhý Faradayův zákon tedy určuje elektrický náboj potřebný pro chemickou přeměnu příslušné látky.
Faradayovy zákon jsou jedny z nejpřesnějších fyzikálních zákonů.
Platí s velkou přesností pro velmi malé i velmi velké proudy a ani při současné měřící technice nebyly pozorovány odchylky. Přesnost výsledků lze použít např. při kontrole ampérmetrů.
Faradayův náboj vedl k objevu, že náboj je dělitelný, a že tedy existuje elementární náboj.
Komentáře
Přehled komentářů
Nicely put. With thanks.
how to write a report essay https://buycheapessaysonline.com phd thesis writing https://bestpaperwritingservice.com
how to write expository essays u34vrf
(EugeneHor, 7. 4. 2023 0:28)