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法拉第电解定律

来源:作者:张劲辉 点击:所属专题: 法拉第电解定律
法拉第电解定律之一 电解时,在电极上析出或溶解物质的质量跟通过的电量成正比 ( 法拉第电解第一定律 ) 。如通过电量相同,则析出或溶解的不同物质的质量跟它们的克当量成正比 ( 法拉第电解的第二定律 ) 。总称为法拉第电解定律。 这是英国科学家法拉第 1833 年提出的

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   1833年M.法拉第在研究电解作用时,从实验结果发现通过电解池的电量与析出物质的数量有一定的关系,总结为法拉第电解定律,其基本内容:电解时,电极上发生化学反应的物质的质量和通过电解池的电量成正比。可用下列公式定量表示:

法拉第电解定律

    式中m为电极上发生化学反应的物质的质量(kg),M为反应物质的摩尔质量(kg·mol-1),Q为电量(C), F为法拉第常数(96485C·mol-1), n为电极反应计量方程式中电子的计量系数,t为时间(s),I为电流强度(A)。法拉第定律对电解反应或电池反应都是适用的。


补充资料:

     当电流通过电解质溶液时,通过电极的电量跟发生电极反应的物质(电极上析出或溶解的物质)的物质的量成正比。这是1833年英国科学家法拉第在研究电解时归纳实验结果得出的。不同离子的价数不同,发生1mol物质的电极反应需要的电子数也会不同,通过电极的电量当然也就不同。一般说,要从含有Mz+离子的溶液里沉积1mol金属M,需要通过1mol×Z个电子,完成下列反应:Mz++Ze-→M。式中Z是出现在电极反应式中的电子计量系数。1mol电子的电量叫做1个法拉第,以F表示。  
     F=NA·e=6.022×1023mol-1×1.6022×10-19C=96500C/mol 
     所以,由含Ag+的溶液中沉积出1mol的银,需通过96500C的电量(即26.8安培·小时),而1molCu2+在电极上还原成铜需要2mol电子,即193000C的电量。一般写作Q=nZF。式中Q是通过电极的电量,n是沉积出该金属的物质的量。这就是法拉第定律的数学表达式。它反映电运动和化学运动可以互相转化,而且在量上存在一定的关系。

(责任编辑:化学自习室)
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