Mga Batas ni Faraday sa Elektrolisis – Unang at Ikalawang Batas (Pormula at Definisyon)

Mga Batas ng Elektrolisis ni Faraday

Bago maintindihan ang mga batas ng elektrolisis ni Faraday, kailangang unawain muna natin ang proseso ng elektrolisis ng metal sulfate.

Kapag ang isang elektrolito tulad ng metal sulfate ay dinilute sa tubig, ang mga molekula nito ay naghihiwalay sa mga positibong at negatibong ions. Ang mga positibong ions (o metal ions) ay lumilipat sa mga electrode na konektado sa negatibong terminal ng battery kung saan ang mga positibong ions ay kumuha ng mga elektron dito, naging malinis na metal atom at inilapat sa electrode.

Ang mga negatibong ions (o sulfions) ay lumilipat sa electrode na konektado sa positibong terminal ng battery, kung saan ang mga negatibong ions ay ibinibigay ang kanilang extra elektron at naging SO4 radical. Dahil ang SO4 ay hindi maaaring umiral sa walang electrically neutral state, ito ay susugpo ang positibong metal electrode – nabuo ang metal sulfate na muli ay madidilute sa tubig.

Mga batas ng elektrolisis ni Faraday ay quantitative (mathematical) na relasyon na naglalarawan ng dalawang nabanggit na phenomena.

Unang Batas ng Elektrolisis ni Faraday

Sa maikling paliwanag na ito, malinaw na ang pagdaloy ng kuryente sa external battery circuit lubusang depende sa kung ilang elektron ang lumilipat mula sa negatibong electrode o cathode patungo sa positibong metal ion o cations. Kung ang cations ay may valency na dalawa tulad ng Cu++ kung saan bawat cation, may dalawang elektron ang lumilipat mula sa cathode patungo sa cation. Alam natin na bawat elektron ay may negatibong electrical charge – 1.602 × 10-19 Coulombs at sabihin nating ito ay – e. Kaya para sa disposition ng bawat Cu atom sa cathode, may – 2.e charge transfers mula sa cathode patungo sa cation.

Ngayon sabihin natin na para sa t oras, magkakaroon ng kabuuang n bilang ng copper atoms na inilapat sa cathode, kaya ang kabuuang charge na lumipat, ay – 2.n.e Coulombs. Ang masa m ng inilapat na copper ay kasunod na function ng bilang ng atoms na inilapat. Kaya, maaaring masabi na ang masa ng inilapat na copper ay direktang proportional sa quantity ng electrical charge na lumilipat sa electrolyte. Kaya ang masa ng inilapat na copper m ∝ Q quantity ng electrical charge na lumilipat sa electrolyte.

Unang Batas ng Elektrolisis ni Faraday nagsasaad na ang chemical deposition dahil sa pagdaloy ng kuryente sa electrolyte ay direktang proportional sa quantity ng electricity (coulombs) na lumilipat dito.

i.e. masa ng chemical deposition:

Kung saan, Z ay isang constant of proportionality at kilala bilang electro-chemical equivalent ng substance.

Kung ilagay natin ang Q = 1 coulomb sa itaas na equation, makakakuha tayo ng Z = m na nangangahulugan na ang electrochemical equivalent ng anumang substance ay ang amount ng substance na inilapat sa paglipas ng 1 coulomb sa solution nito. Ang constant ng passing ng electrochemical equivalent ay karaniwang ipinapakita sa mga termino ng milligrams per coulomb o kilogram per coulomb.

Ikalawang Batas ng Elektrolisis ni Faraday

Hanggang ngayon, natutunan natin na ang masa ng chemical, na inilapat dahil sa elektrolisis ay proportional sa quantity ng electricity na lumilipat sa electrolyte. Ang masa ng chemical, na inilapat dahil sa elektrolisis, hindi lamang proportional sa quantity ng electricity na lumilipat sa electrolyte, kundi ito rin ay depende sa iba pang factor. Bawat substance ay may sariling atomic weight. Kaya para sa parehong bilang ng atoms, ang iba't ibang substances ay may iba't ibang masses.

Muli, kung ilang atoms ang inilapat sa electrodes ay depende rin sa kanilang bilang ng valency. Kung ang valency ay mas mataas, kung gayon para sa parehong halaga ng electricity, ang bilang ng inilapat na atoms ay mas mababa samantalang kung ang valency ay mas mababa, kung gayon para sa parehong halaga ng electricity, higit pa ang bilang ng atoms na inilapat.

Kaya, para sa parehong halaga ng electricity o charge na lumilipat sa iba't ibang electrolytes, ang masa ng inilapat na chemical ay direktang proportional sa kanyang atomic weight at inversely proportional sa kanyang valency.

Ikalawang batas ng elektrolisis ni Faraday nagsasaad na, kapag ang parehong halaga ng electricity ay lumilipat sa maraming electrolytes, ang masa ng substances na inilapat ay proportional sa kanilang respective chemical equivalent o equivalent weight.

Chemical Equivalent o Equivalent Weight

Ang chemical equivalent o equivalent weight ng isang substance ay maaaring matukoy gamit ang mga batas ng elektrolisis ni Faraday, at ito ay inilalarawan bilang ang timbang ng subtenancy na kumokombina o nagdisplace ng unit weight ng hydrogen.

Ang chemical equivalent ng hydrogen ay, kaya, unity. Dahil ang valency ng isang substance ay katumbas ng bilang ng hydrogen atoms, na ito ay maaaring palitan o kung saan ito ay kumokombina, ang chemical equivalent ng isang substance, kaya maaaring inilalarawan bilang ang ratio ng kanyang atomic weight sa kanyang valency.

Sino ang Nag-imbento ng Mga Batas ng Elektrolisis ni Faraday?

Ang Mga Batas ng Elektrolisis ni Faraday ay inilathala ni Michael Faraday noong 1834. Si Michael Faraday ay responsable rin

Tulad ng paglabas ng mga batas ng elektrolisis, si Michael Faraday ay responsable rin para sa pagpopopularize ng terminolohiya tulad ng electrodes, ions, anodes, at cathodes.

Pahayag: Respetuhin ang original, mga magandang artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may infringement pakisundo.