Законы электролиза

Первый закон Фарадея. Количества веществ, превращённых при электролизе, пропорциональны количеству электричества, прошедшего через электролит:

Dm = k _э q = k _э It,

Dm – количество прореагировавшего вещества; k _э – коэффициент пропорциональности, называемый электрохимическим эквивалентом; q – количество электричества, равное произведению силы тока I на время t. Если q = It = 1, то Dm = k _э, то есть коэффициент k _э представляет собой количество вещества, прореагировавшего в результате протекания единицы количества электричества.

Второй закон Фарадея отражает связь, существующую между количеством прореагировавшего вещества и его природой: при постоянном количестве прошедшего электричества массы различных веществ, испытывающие превращение у электродов (выделение из раствора, изменение валентности), пропорциональны химическим эквивалентам этих веществ:

Dm _i /A _i = const.

Можно объединить оба закона Фарадея в виде одного общего закона: для выделения или превращения с помощью тока 1 г-экв любого вещества (1/z моля вещества) необходимо всегда одно и то же количество электричества, называемое числом Фарадея (или фарадеем):

Dm = It = It.

Точно измеренное значение числа Фарадея F = 96484,52 ± 0,038 Кл/г-экв. Таков заряд, несомый одним грамм-эквивалентом ионов любого вида.

Законы, открытые Фарадеем в 1833 г., строго выполняются для проводников второго рода. Наблюдаемые отклонения от законов Фарадея являются кажущимися. Они часто связаны с наличием неучтённых параллельных электрохимических реакций. Отклонения от закона Фарадея в промышленных установках связаны с утечками тока, потерями вещества при разбрызгивании раствора и т.д. В технических установках отношение количества продукта, полученного при электролизе, к количеству, вычисленному на основе закона Фарадея, меньше единицы и называется выходом по току:

В_Т = = .

Дата добавления: 2014-01-07