Перший закон Фарадея
Електроліз - це фізико-хімічний процес, який здійснюється в розчинах різних речовин за допомогою електродів (катода і анода). Існує безліч речовин, які хімічно розкладаються на складові при проходженні через їх розчин або розплав електричного струму. Вони називаються електролітами. До них відносяться багато кислоти, солі і підстави. Розрізняють сильні і слабкі електроліти, але цей поділ умовний. У деяких випадках слабкі електроліти проявляють властивості сильних і навпаки.
При пропущенні струму через розчин або розплав електроліту на електродах осідають різні метали (в разі кислот просто виділяється водень). Використовуючи цю властивість, можна підрахувати масу виділився речовини. Для подібних експериментів використовують розчин мідного купоросу. На вугільному катоді при пропущенні струму можна легко побачити червоний мідний осад. Різниця між значеннями його мас до і після експерименту і буде масою осіла міді. Вона залежить від кількості електрики, що пройшов через розчин.
Перший закон Фарадея можна сформулювати так: маса речовини m, що виділився на катоді прямо пропорційна кількості електрики (електричного заряду q), який пройшов через розчин або розплав електроліту. Цей закон виражається формулою: m = KI = Kqt, де K - коефіцієнт пропорційності. Його називають електрохімічним еквівалентом речовини. Для кожної речовини він приймає різні значення. Він чисельно дорівнює масі речовини, яка виділяється на електроді за 1 секунду при силі струму 1 ампер.
Другий закон Фарадея
У спеціальних таблицях можна подивитися значення електрохімічного еквівалента для різних речовин. Ви помітите, що ці значення істотно відрізняються. Пояснення такого відмінності дав Фарадей. Виявилося, що електрохімічний еквівалент речовини прямо пропорційний його хімічному еквіваленту. Це твердження носить назву другого закону Фарадея. Його істинність була підтверджена експериментально.
Формула, що виражає другий закон Фарадея, виглядає так: K = M / F * n, де M - молярна маса, n - валентність. Ставлення молярної маси до валентності називається хімічним еквівалентом.
Величина 1 / F має одне і те ж значення для всіх речовин. F називається постійної Фарадея. Вона дорівнює 96,484 Кл / моль. Ця величина показує кількість електрики, яке потрібно пропустити через розчин або розплав електроліту, щоб на катоді осів один моль речовини. 1 / F показує скільки моль речовини осяде на катоді при проходженні заряду в 1 Кл.
