電化學

法拉第電解定律

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假如你想在湯匙上精確地鍍上一克銀,你需要多少電,又要鍍多久?法拉第定律就是回答這個問題的簡單帳目:它把你推過電池的電荷量,和它所沉積或溶解的物質的量聯繫起來。

一共有兩條定律,合起來歸結為一個想法。第一定律說,產物的質量與通過的總電荷(電流乘以時間)成正比。第二定律說,對於固定的電荷,不同物質產生的質量與它們的當量成正比——粗略地說,就是每個離子需要幾個電子。所以,沉積一個需要兩個電子的離子,每個原子要花的電荷是隻需一個電子的離子的兩倍。

這兩條定律正是電解如此可控的原因。它們讓工程師只要設定好電流和時間,就能把產量精確預測到克——鋁冶煉廠和電鍍工就是靠這個。這本帳之所以絲毫不差,是因為電荷轉移一次只過一個電子——數電子等同於數發生反應的原子。

從溶液中鍍銅時,每個銅離子需要兩個電子。要沉積一莫耳銅(約 64 克),你必須通過兩莫耳電子——也就是約 193000 庫侖的電荷。

每個銅離子兩個電子,所以一莫耳銅要花兩莫耳電子。

電荷與物質的量之間的橋樑是法拉第常數——一莫耳電子所帶的電荷。法拉第定律其實就是把這個常數用到一個真實的電池上。

又稱
法拉第电解定律法拉第電解定律