몫:
패러데이 일정한 실험적 측면, 예, 용도
그 패러데이의 상수 하나의 전극 당 1 몰의 전자의 증가 또는 감소에 해당하는 정량 단위의 전기이다. 그러므로 6.022 · 10의 비율로23 전자들.
이 상수는 패러데이 (Faraday)라는 문자 F로도 표현됩니다. F는 96,485 쿨롱 / 몰이다. 격렬한 하늘의 광선으로부터 F를 나타내는 전기량에 대한 아이디어가 추출됩니다.
쿨롱 (c)은 전류의 1 암페어가 1 초 동안 흐를 때 도체의 주어진 지점을 통과하는 전하의 양으로 정의됩니다. 또한, 전류의 1 암페어는 초당 쿨롱 (C / s)과 같으며,.
6,022 · 10의 흐름이있을 때23 전자 (Avogadro 's number)를 사용하면 해당 전하량을 계산할 수 있습니다. 어떻게 할 수 있지??
개별 전자의 전하를 아는 것 (1,602 · 10-19 세 쿨롱 (coulomb))에 NA로 곱하면 아보가드로 수 (F = Na · e-). 결과는 처음에 정의 된대로 96,485,3365 C / mol e-, 보통 96,500C / mol로 반올림 됨.
색인
- 1 패러데이 상수의 실험적 측면
- 1.1 마이클 패러데이
- 2 전자 몰과 패러데이 상수의 관계
- 3 전기 분해의 수치 예
- 4 패러데이의 전기 분해 법칙
- 4.1 첫 번째 법칙
- 4.2 제 2 법칙
- 5 이온의 전기 화학적 평형 전위 추정에 사용
- 6 참고 문헌
패러데이 상수의 실험적 측면
사용자는, 전해 중에 양극 또는 음극 상에 침착 된 요소의 양을 결정함으로써, 전극에서 생성 또는 전자의 몰 수를 알 수있다.
패러데이 상수의 값은 특정 전류에 의해 전기 분해에 침착 된 은의 양을 계량하여 얻어진다. 전기 분해 전후에 캐소드의 무게를 잰다. 또한, 원소의 원자량이 알려지면, 전극 상에 증착 된 금속의 몰수가 계산 될 수있다.
전해 동안 양극 상에 증착 된 금속의 몰수, 그 과정에서 이동 몰 전자 수와의 관계로서, 배달 전하 공지 된 수 사이의 관계를 확립 할 전달 된 전자의 몰수.
표시된 비율은 일정한 값 (96,485)을 제공합니다. 그 후,이 값은 영국 연구원의 명예를 위해 패러데이의 상수.
마이클 패러데이
영국 연구원 인 마이클 패러데이 (Michael Faraday)는 1791 년 9 월 22 일 뉴 잉턴 (Newington)에서 태어났다. 그는 1867 년 8 월 25 일 햄튼에서 75 세의 나이로 사망했다..
그는 전자기학과 전기 화학을 공부했습니다. 그의 발견에는 전자기 유도, 반자성 및 전기 분해가 포함됩니다..
전자 몰과 패러데이 상수의 관계
아래에 제시된 세 가지 예는 전달 된 전자의 전자와 패러데이 상수.
나+ 수용액에서 음극에서 전자를 얻고 1 몰의 금속 Na가 부착되어 96,500 쿨롱 (1F)의 하중에 해당하는 1 몰의 전자를 소비한다..
Mg2+ 수용액에 2 × 500 96 쿨롱 (F 2)의 부하에 대응하는 전자의 2 몰 소비 캐소드 두 전자 및 마그네슘 금속 1 몰 퇴적을 얻는.
알3+ 수용액에 3 × 96,500 쿨롱 (3 F)의 하중에 상응하는 전자의 3 몰 소모 증착 캐소드 세 전자 및 금속 알루미늄 1 몰을 얻.
전기 분해의 수치 예
전기 분해 과정에서 음극에 침착 된 구리 (Cu)의 질량을 계산하고, 전류 세기는 2.5A (C / s 또는 A)로 50 분간인가한다. 전류는 구리 (II) 용액을 통해 순환한다. Cu 원자량 = 63.5g / 몰.
구리 (II) 이온을 금속 구리로 환원시키는 방정식은 다음과 같습니다.
Cu2+ + 2e-=> Cu
2 (9.65 · 10)에 해당하는 2 몰의 전자마다 음극에는 63.5 g의 Cu (원자량)4 쿨롱 / 몰). 즉, 2 패러데이.
첫 번째 부분에서는 전해조를 통과하는 쿨롱의 수를 결정합니다. 1 암페어는 1 쿨롱 / 초와 같습니다..
C = 50 분 × 60 초 / 분 × 2.5C / s
7.5 x 103 C
그런 다음, 7.5 x 10을 공급하는 전류에 의해 침착 된 구리의 질량을 계산하기 위해3 C 패러데이 상수가 사용됩니다 :
g Cu = 7.5 · 103C x 1 몰 e-/ 9.65 · 104 C x 63.5 g Cu / 2 mol e-
2.47 g Cu
패러데이의 전기 분해 법칙
제 1 법칙
전극에 증착 된 물질의 질량은 전극으로 전달되는 전기의 양에 직접 비례합니다. 이것은 패러데이의 첫 번째 법칙에 대한 받아 들여진 진술로서 다른 진술들 중에는 다음과 같은 것들이 존재합니다 :
각 전극에서 산화 또는 환원되는 물질의 양은 셀을 통과하는 전기량에 정비례합니다.
패러데이의 첫 번째 법칙은 수학적으로 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
m = (Q / F) × (M / z)
m = 전극에 증착 된 물질의 질량 (그램).
Q = 쿨롱에서 용액을 통과 한 전하.
F = 패러데이 상수.
M = 원소 원자량
Z = 원소 원자가 수.
M / z는 당량.
제 2 법칙
전극상의 화학 물질의 감소 된 또는 산화 된 양은 그 당량.
패러데이의 두 번째 법칙은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
m = (Q / F) × PEq
이온의 전기 화학적 평형 전위 추정에 사용
전기 생리학에서는 다양한 이온의 전기 화학적 평형 전위에 대한 지식이 중요합니다. 다음 공식을 적용하여 계산할 수 있습니다.
Vion = (RT / zF) Ln (C1 / C2)
Vion = 이온의 전기 화학적 평형 전위
R = 기체 상수, 8.31 J.mol-1. 케이
T = 켈빈 온도로 표현 된 온도
Ln = 자연 대수 또는 네페어 대수
z = 이온 원자가
F = 패러데이 상수
C1과 C2는 같은 이온의 농도입니다. C1은 예를 들어 전지 외부에서 이온의 농도, C2는 전지 내부에서의 농도 일 수있다.
이것은 패러데이 상수의 사용과 그 설립이 많은 연구 및 지식 분야에서 어떻게 유용했는지를 보여주는 예입니다.
참고 문헌
- 위키 백과. (2018). 패러데이 상수. 원본 주소 'en.wikipedia.org'
- 실천 과학. (2013 년 3 월 27 일). 패러데이의 전기 분해. 복구 대상 : practicaciencia.blogspot.com
- Montoreano, R. (1995). 생리학 및 생물 물리학 매뉴얼. 2다 에디션 편집 Clemente Editores C.A.
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). 화학 (8 판). CENGAGE 학습.
- Giunta C. (2003). 패러데이 전기. 원본 주소 'web.lemoyne.edu'