Главная > Физика > Физика для средних специальных учебных заведений
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 19.5. Второй закон Фарадея. Определение заряда иона.

Вспомним, что масса одного моля ионов (§ 3.6) в граммах равна относительной молекулярной массе одного иона:

Частное от деления молярной массы ионов на их валентность называют химическим эквивалентом этих ионов. Так, относительная атомная масса меди 63,54, а валентность

нонов меди равна 2. Тогда молярная масса меди равна а ее химический эквивалент равен химический эквивалент ионов если относительная атомная масса кислорода 16, а азота 14.).

В результате своих опытов Фарадей нашел, что для выделения на электроде одного химического эквивалента ионов любого вида нужно пропустить Через электролит одинаковое количество электричества Это количество электричества принято называть числом Фарадея или постоянной Фарадея: . Следовательно, общий заряд всех ионов, составляющих один химический эквивалент, равен

Если при электролизе выделилось на электроде килограммов вещества, а химический эквивалент составляет то отношение выражает число выделенных химических эквивалентов. Далее, если при этом через раствор прошло кулонов электричества, а для выделения одного химического эквивалента необходимо кулонов, то отношение к тоже есть количество химических эквивалентов, выделенных при электролизе. Таким образом, откуда

Сравнивая (19.3) и (19.1), получим

Формула (19.4) является математическим выражением второго закона Фараде я: электрохимические эквиваленты различных веществ прямо пропорциональны их химическим эквивалентам. Заметим, что формула (19.3) выражает объединенный закон Фарадея для электролиза.

Выясним теперь, как можно найти заряд одновалентного иона, т. е. заряд электрона с помощью законов Фарадея. Если валентность ионов равна единице то химический эквивалент равен молярной массе ионов а заряд каждого иона численно равен е. Вспомним, что число ионов в одном моле равно числу Авогадро (§ 3.6). Поэтому, если общий заряд всех ионов моля равен то

Подставляя в (19.5) числовые значения и паходим заряд одновалентного иона или заряд электрона:

Это значение заряда электрона хорошо совпадает с результатами опытов Милликена, что подтверждает электронную теорию строения вещества и теорию электролитической диссоциации.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление