山东理工大客Faraday电解定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYFaraday归纳了多次实验结果，于1833年总结出了电解定律1.在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电荷量成正比。众2.通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其摩尔质量成正比15
18 - 15 - Faraday 归纳了多次实验结果，于1833年总 结出了电解定律 1. 在电极界面上发生化学变化物质的质量与通 入的电荷量成正比。 2. 通电于若干个电解池串联的线路中，当所取 的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生反 应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其 摩尔质量成正比。 Faraday电解定律
山东理工大客Faraday电解定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY人们把在数值上等于1mol元电荷的电量称为Faraday常数。已知元电荷电量e为1.6022 × 10-19 CF=Le= 6.022 ×1023 mol ×1.602 2 ×10-19 C= 96 484.6 C ·mol-1~ 96 500 C·mol-1- 16 -
19 - 16 - 人们把在数值上等于1 mol元电荷的电量称为 Faraday常数。 已知元电荷电量 e 为 19 1.6022 10 C − F L e = 23 19 6.022 10 mol 1.602 2 10 C − = 1 96 484.6 C mol− = 1 96 500 C mol− Faraday电解定律
山东理工大客Faraday电解定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY如果在电解池中发生如下反应：Mz+ + z+e-→ M(s)电子得失的计量系数为Z+，欲从阴极上沉积，需通入的电出1 mol M(s)，即反应进度为1 mol 时,量为 QQ(s=l) = z+eL= z+F时需通入的电量为若反应进度为O(s) = z+F5若通入任意电量O时，阴极上沉积出金属B的物质的量nB和质量mB分别为：- 17 -
20 - 17 - 电子得失的计量系数为 z+，欲从阴极上沉积 出1 mol M(s)，即反应进度为1 mol 时，需通入的电 量为 Q M e M(s) z z + − + + → Q z eL z F ( 1) + + = = = Q z F ( ) + = 如果在电解池中发生如下反应： 若反应进度为 时需通入的电量为 若通入任意电量Q时，阴极上沉积出金属B的 物质的量 nB 和质量 mB 分别为： Faraday电解定律
山东理工大客Faraday电解定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYCNB Z+FQMMBBZ+F筑这就是Faraday电解定律的数学表达式根据电学上的计量关系IdiQ=I = dQ / dtQ=I:t若电流强度是稳定的的，则- 18 -
21 - 18 - B + Q n z F = 0 d t Q I t = B B + Q m M z F = I Q t = d / d 根据电学上的计量关系 这就是Faraday电解定律的数学表达式 若电流强度是稳定的的，则 Q I t = Faraday电解定律
山东理工大客Faraday电解定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY荷电粒子基本单元的选取根据法拉第定律，通电于若干串联电解池中，每个电极上析出物质的物质的量相同，这时，所选取的基本粒子的荷电绝对值必须相同。例如：福2荷一价电V0Icl,H,, ↓Cu, JAu阴极阳极2242O2荷二价电2-阴极阳极.0Cl,H2, Cu,Au2223荷三价电3-3-3C1,O阴极阳极二H2.Au4222- 19 -
22 - 19 - 根据法拉第定律，通电于若干串联电解池中，每个 电极上析出物质的物质的量相同，这时，所选取的基本 粒子的荷电绝对值必须相同。例如： 荷一价电 阴极 2 阳极 1 1 1 H , Cu, Au 2 2 3 2 2 1 1 O , Cl 4 2 荷三价电 阴极 2 阳极 3 H , Au 2 2 2 3 3 O , Cl 4 2 荷二价电 阴极 H , Cu, Au 2 2 阳极 3 2 2 1 O , Cl 2 Faraday电解定律 荷电粒子基本单元的选取