电解法拉第定律——第一定律、第二定律及其应用

电解法拉第定律是描述电解效应重要性的基本定律。这篇文章将讨论什么是电解，什么是电解的法拉第定律(第一定律和第二定律)，它的应用，优缺点。

更多关于电解法拉第定律

迈克尔·法拉第以他在电化学领域的贡献而闻名。他发现了两个电解定律，即化学变化或分解的量与化学反应的量成正比电它被传递到解中。

图1 -电解法拉第定律简介

在这种化学变化(氧化或还原)中，沉积或溶解的物质的量与它们的化学当量重量成正比。达到这个目的所需要的电荷量等于1摩尔电子所带的电荷，即1法拉第，也就是96,500库仑。定律基本上阐述了电解的定量方面的基础上发表的电化学研究迈克尔·法拉第在1833年。

图2 -法拉第的图像

什么是电解

电能引起非自发化学反应的过程称为电解。188bet登入官网电解是化合物电合成的基础。在这个过程中，当电流通过电解液时，电极与电解液接触时会发生反应，从而发生化学变化。

在这个过程中，带正电的离子向负极漂移，带负电的离子向正极漂移。带正电的离子得到电子，而带负电的离子失去电子。氧化发生在阳极，还原发生在阴极。

让我们考虑图3，其中电极浸入氯化钠水溶液。当电通过氯化钠溶液时，负极产生氢气，而氯化钠气体在正极氧化为氯。

图3 -氯化钠电解

电解的法拉第定律

电解的两个定律是:

• 电解法拉第第一定律
• 电解法拉第第二定律

电解法拉第第一定律

电解法拉第定律第一定律指出:“在任何电极上由于电能的作用而发生的化学反应的量与通过电解液的电量成正比”。188bet登入官网

让我们考虑在电极上沉积或溶解的物质的量为“m”，而“Q”是通过电解质的电荷(电量)。根据法拉第第一定律:

式中，Z =电化学等效

化学当量(E)、法拉第常数(F)和电化学当量(Z)之间的关系定义为:

我们知道，Q = I x t

在那里,

• Q =电量(电量)，单位为库仑(Q)，
• 电流安培(A)，
• t =时间(秒)

因此，方程m = ZQ也可以写成:

电解法拉第第二定律

电解法拉第定律的第二定律指出:“当等量的电荷(电)通过电解溶液时，沉积的物质的质量与它们的化学当量成正比”。

该定律可以用数学形式表示为:

在那里,

• m =物质的质量
• E =物质的当量重量

也可以表示为:

一种物质的当量重量或化学当量可以定义为其重量与价的比值。

电解法拉第定律的应用

电解法拉第定律的应用包括:

• 法拉第定律有助于确定元素的等效质量。
• 根据电解定律，可以得到氢、氟、氯等非金属。
• 它们还应用于电子冶金领域，用于获得钠、钾等金属。
• 电镀的过程涉及到电解。
• 金属的电精炼是通过电解来进行的。
• 电解是可再生电力储存的答案。

图4 -铜电解精炼装置

电解的优点

优点包括:

• 用电解法很容易生产工业化学品。
• 这个过程效率高，成本低。

电解的缺点

缺点是:

• 所需的能量很高。
• 以电解为基础的工业产生大量的废水作为废物。
• 这些工厂的废料造成了环境污染。

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