Faraday lehen eta bigarren legea

Elektrolitoak ioi kopuru jakin bat du beti disolbatutako soluzioarekin disolbatutako substantziaren molekulen arteko elkarrekikotasunarekin. Eremu elektriko bat agertzen denean, ioiak elektrodoetara mugitzen hasiko dira, positiboak katodiarekin alderatuz, negatiboak anodora. Elektrodoetara iritsi ondoren, ioiak bere karga ordaintzen die, neutroi atomo bihurtzen dute eta elektrodoetan metatzen dira. Iodo gehiago elektrodoei hurbiltzen zaizkie, eta horien gainean materia gehiago jarriko dira.

Esperientzia honen ondorioz gerta daiteke. Korronte sulfatoaren irtenbide urtsu baten bidez korronte hori pasatu eta karbono katodoan kobrearen askapena ikusi. Aurrean, kobrezko geruza ia nabarmenik ez duenez, kobrezko geruzaren bidez igarotzen denez, kobrezko geruza karbonozko elektrodo baten bidez lortzen da, lodiera handia duen kobrea lortzeko. Adibidez, kobrezko alanbre bat da.

Elektrolitoaren bidez korronte elektrolitikoaren bidez pasatzen den elektrodoaren materia askatzeko fenomenoa elektrolisia deritzo.

Elektrolito desberdinek hainbat korronte pasatzen dituzte eta elektrodo bakoitzeko elektrodoak askatutako materia masa neurtzen dute, Faraday fisikari ingelesa 1833 - 1834. urtean. Elektrolisiaren bi legeak ezagutu zituen.

Faraday-ren lehen legea ezartzen da substantzia kaleratuaren masa elektrolisia zehar eta elektrolitoaren bidez igaro den karga-kopuruaren arteko harremana.

Lege hau ondorengoa da: elektrolioan zehar elektrolisia zehar askatutako materia masa zuzenean elektrolitoaren bidez igarotzen den magnitudearen proportzionala da:

M = kq,

Non m askatzen den substantzia masa denez, karga da.

K-ren balioa substantziaren baliokide elektrokimikoa da. Elektrolitoan zehar askatutako substantzia bakoitzarentzat bereizgarria da.

Formula q = 1 hartzen badu coulomb gisa, orduan k = m, hau da, Substantzia baliokide elektrokimikoa elektrolitoetik bereizitako substantzia masa zenbakidunaren berdina izango da, karga igarotzean karga igarotzean.

Formula hau I eta t denboraren bidez kargatzen dugunean, honako hau lortuko dugu:

M = k.

Faraday lehen legea esperimentalki jarraitzen da honela. A, B eta C elektrolitoen bidez korrontea pasatu. Berdinak badira, orduan, A, B eta C substantzia bereizitako masa I, I1, I2 korronteei deituko zaie. Kasu honetan, A isolatutako materia kopurua B eta C isolatutako bolumenen batura berdina izango da, gaur egungo I = I1 + I2.

Faraday-ren bigarren legea ez da substantziaren balio atomikoko baliokide elektrokimikoaren mendekotasunaren eta bere valentziaren mendekotasunaren araberakoa eta honela formulatzen da: substantziaren baliokide elektrokimikoa bere pisu atomikoari proportzionala izango zaio eta bere balioa proportzionalki alderantzizkoa izango da.

Sentsibilitate baten pisu atomikoaren ratioa bere substantzia baten balio kimikoa da. Balio hau sartu ondoren, Faraday-ren bigarren legea modu ezberdinean formulatu daiteke: substantziaren baliokide elektrokimikoak beren kimiko baliokidetzat proportzionalak dira.

Substantzia ezberdinetako elektrokimikako baliokidetzak berdina izan behar dute, hurrenez hurren, k1 eta k2, k3, ..., kn, substantzia bereko kimikoen baliokideak x1 eta x2, x23, ..., xn, orduan k1 / k2 = x1 / x2, edo k1 / x1 = k2 / x2 = K3 / x3 = ... = kn / xn.

Beste era batera esanda, substantzia beraren balioaren araberako substantzia baten baliokide elektrokimikoaren magnitudea balio konstante bat da, substantzia guztiek balio bera dute:

K / x = c.

Ondoren, k / x ratioa substantzia guztien konstantea da:

K / x = c = 0, 01036 (mg-eq) / k.

C-ren balioak zenbat elektrodo dituen miligramo-koefizienteak elektrodoetan askatzen diren azaltzen du karga elektrikoaren elektrolitoaren bidez igarotzean , 1 zintzilikarioa den aldetik. Bigarren Faraday legea formula bidez irudikatzen da:

K = cx.

Behin lortutako adierazpenaren ordez, Faraday-ren lehen zuzenbideari dagokionez, biak adierazpen batean konbinatu daitezke:

M = kq = cxq = cxIt,

Non c konstante unibertsala den, 0, 00001036 (g-eqv) / k berdina.

Formula honek erakusten du bi korronte elektrikoen bidez bi korronte elektrikoen bidez aldi berean igarotzen diren korronte berak igortzen dituztela, elektrolito hauei dagokienez elektrolito horien balio kimikoekin zerikusia duten substantzia kopuruak bereiziko ditugu.

X = A / n geroztik, idatzi dezakegu:

M = cA / nIt,

Hau da, elektroiek zehar elektroiek askatutako materia masa zuzenean bere pisu atomikoa, korrontea, denbora eta alderantziz proportzionala izango da bere balioa.

Farraday zuzenbidearen bigarren legea, lehenengoaren antzekoa, zuzenean korrontearen izaera ionikoa jarraitzen du irtenbidean.

Faraday, Lenz, eta beste hainbat fisikari bikainek fisikaren eraketa eta garapenaren historian zeregin handia izan zuten.