山东理工大客Faraday电解定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY例题：通电于 Au(NO),溶液，电流强度I = 0.025 A强工阴极上析出Au(s)=1.20 g已知 M(Au)=197.0 g·mol-l, M(O,)= 32.0 g·mol-l求：(1)通入电荷量Q(2) 通电时间 t(3）阳极上放出氧气的质量- 20 -
23 - 20 - 例题： 通电于 Au(NO ) 3 3 溶液，电流强度 I = 0.025 A 求：(1) 通入电荷量 (2) 通电时间 (3) 阳极上放出氧气的质量 Q t 阴极上析出 Au(s)=1.20 g 1 M (Au)=197.0 g mol , − 已知 1 2 M (O ) 32.0 g mol− = Faraday电解定律
山东理工大家Faraday电解定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY阴极若电极反应表示为解1 =Au(s)te31阳极=0,(g)+H* +eH,0(I)→2析出1.20gAu(s)时的反应进度为1.20 g1.20 g= 0.0183 mol ×197.0 g ·mol-lM(=Au)3(1) Q = zF = 1×96500 C· mol-l ×0.0183 mol=1 766 C176 6 CQ0.025 C.s- = 7.06 ×10* s(2) 1(3) m(O2)= 0.0183 mol ×= M(0,)= 0.0183 mol ×= ×32.0 g ·mol- = 0.146 g4- 21 -
24 - 21 - 解1 1 1 3+ Au e Au(s) 3 3 − + → 1 (1) 1 96500 C mol 0.0183 mol=1 766 C Q zF − = = 4 1 176 6 C (2) 7.06 10 s 0.025 C s Q t I − = = = 2 2 1 (3) (O ) 0.0183 mol (O ) 4 m M = 阴极 + 2 2 1 1 H O(l) O (g) H e 2 4 阳极 → + + − 析出1.20g Au(s)时的反应进度为 -1 1.20 g 1.20 g 1 1 ( Au) 197.0 g mol 0.0183 mol 3 3 M = = = 1 1 0.0183 mol 32.0 g mol . 4 0 146 g − = = Faraday电解定律 若电极反应表示为
山东理工大客Faraday电解定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY阴极若电极反应表示为解2 Au3+(ag)+3e- → Au(s)3-3阳极H,0(I)-→0,(g)+3H*+3e24析出1.20gAu(s)时的反应进度为1.20 g= 6.09 ×10-3 mol197.0 g · mol-1(1) Q = zF= = 3×965 00 C·mol-l ×6.09×10-3 mol = 1 763 C176 3 C(2) t=9= 7.05×104 s0.025 C.s-11(3) m(0,) = 6.09 ×10-3 mol ×= M(0,)4= 6.09×10-3 mol ×=×32.0 g ·mol-l = 0.146 g4- 22 -
25 - 22 - 若电极反应表示为 3+ Au (aq) 3e Au(s) − + → 1 3 (1) 3 965 00 C Q zF mol 6.09 10 mol 1 763 C − − = = = 4 1 176 3 C (2) 7.05 10 s 0.025 C s Q t I − = = = 3 2 2 3 (3) (O ) 6.09 10 mol (O ) 4 m M − = 阴极 + 2 2 3 3 H O(l) O (g) 3H 3e 2 4 阳极 → + + − 析出1.20g Au(s)时的反应进度为 1 1.20 g 3 197.0 g mo 6.09 10 m l ol − − = = 3 1 3 6.09 10 mol 32.0 g mol 0.1 4 46 g − − = = 解2 Faraday电解定律
山东理工大客Faraday电解定律SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGYFaraday电解定律的意义1．是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系，2.该定律在任何温度、任何压力下均可以使用3.该定律的使用没有什么限制条件。23 -
26 - 23 - ⒈ 是电化学上最早的定量的基本定律，揭示了 通入的电量与析出物质之间的定量关系。 ⒉ 该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。 ⒊ 该定律的使用没有什么限制条件。 Faraday电解定律 Faraday电解定律的意义
山东理工大客电流效率SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY按Faraday定律计算所需理论电荷量电流效率x100%实际所消耗的电荷量镜或电极上产物的实际质量电流效率=×100%按Faraday定律计算应获得的产物质量24 -
27 - 24 - 或 Faraday = 100% 按 定律计算所需理论电荷量 电流效率 实际所消耗的电荷量 = 100% 电极上产物的实际质量 电流效率 按Faraday定律计算应获得的产物质量 电流效率