ФІЗИКА. Вчимося розв'язувати задачі. "ЕЛЕКТРИКА І МАГНЕТИЗМ". Компенсаційний курс
Розділ ІІ. Постійний електричний струм
1.5. Електроліз
|
Електричний струм у рідинах (електролітах) підпорядковується тим самим загальним законам, що і в твердих провідниках. Але носіями струму в рідинах є не електрони, а іони, тому електричний струм в електролітах супроводжується перенесенням не лише заряду, а й маси (речовини). |
|
При цьому відбуваються специфічні процеси, що називаються електролізом. Зокрема, на опущених в електроліт металевих пластинах-електродах іони-носії струму вступають в окисно-відновні реакції з утворенням нейтральних атомів, або зв'язаних груп атомів. Кількість речовини, що при цьому утворюється, визначають два закони електролізу або закони Фарадея. Перший закон електролізу стверджує:
де коефіцієнт пропорційності k, називається електрохімічним еквівалентом і є табличною характеристикою речовини. Її номінальною мірою є (кг/Кл), але зазвичай використовують (мг/Кл). Вираз (2.29) записують також і через силу струму I в електроліті та час його пропускання t:
Величина k є прямо пов'язана з хімічним еквівалентом $\chi $ – відношенням молярної M (чи атомної А) маси речовини до її валентності n в електроліті. Цей зв'язок виражає другий закон електролізу:
Величина F називається числом або сталою Фарадея. Вона є фунаментальною сталою
(e – елементарний заряд, N0 – стала Авогадро) і дорівнює F = 9,65·104 Кл/моль. Закони Фарадея (2.29) і (2.30) сукупно подають як об'єднаний закон електролізу:
|