Cтраница 2
Нужны были еще открытия Галь-вани и Вольты, нужно было, чтобы под скальпелем за-трепыхалась лапка лягушки, чтобы Вольта создал свой вольтов столб, чтобы Эрстед увидел колебания стрелки компаса. Смелость потребовалась тогда, когда она была подкреплена ранними открытиями, и проявить ее пришлось уже представителям иного века - Амперу, Фара-дею и Максвеллу. [16]
Фарадей обосновал взгляд, согласно которому пространство ( среда), где действуют электрические и магнитные силы, поле сил, находится в состоянии напряжения. Это напряжение поля сил сказывается, однако не в механических деформациях среды, а в особых электрических и магнитных смещениях среды. По Фара-дею, сущность электричества - нужно искать не в зарядах, не в наэлектризованных телах, а в особом состоянии окружающей среды. Фарадей решительно отрицал возможность силового действия электрических зарядов на расстоянии без участия промежуточной среды. [17]
Количества веществ, образующихся на электродах, зависят от количества электричества, которое проходит через раствор. Эта зависимость впервые была выражена Фарадеем в виде двух законов, которые формулируются так: 1) количества веществ, выделяющихся на электродах, прямо пропорциональны количеству электричества, проходящего через раствор, и 2) одинаковое количество электричества выделяет на электродах одинаковое число эквивалентов веществ. Один грамм-эквивалент вещества ( 1 г-экв) выделяется на электроде при прохождении немногим больше 96 500 к электричества или одного фара-дея. Один фарадей равен 26 8 а-час. [18]
Прохождение электрического тока через электролиты сопровождается электролизом - химическими превращениями и выделением вещества из раствора. Для электрохимического превращения 1 г-экв любого вещества необходимо одно и то же количество электричества, равное произведению числа Авогадро N на заряд электрона и называемое постоянной Фара-дея F Ne 96 552 Кл / г-экв. [19]
При вычислении количества потребляемой электроэнергии при техническом осуществлении процесса электролиза к потенциалу разложения следует прибавить сумму перенапряжений на обоих электродах, а также иметь в виду, что напряжение расходуется, кроме того, на преодоление омического сопротивления внутри сосуда и в проводах. Общая потребляемая энергия определяется как произведение напряжения, силы тока и времени. Произведение силы тока на время определяет количество электричества, пропущенного через раствор. Для разложения 1 г-акв какого-нибудь электролита необходимо пропустить через него или через его раствор количество электричества, равное 96 493 кулон ( 1 фара-дею), или 26 804 а-час. [20]
![]() |
Перемещения ионов в растворе электролита. [21] |
Из схемы, приведенной на рис. 19, видно, что перенос электричества при принятом соотношении скоростей катионов и анионов приводит к увеличению концентрации раствора у катода и уменьшению - у анода. Рассмотрим снова процесс электролиза, при котором через раствор будет пропущен один фарадей электричества. Эти величины называют числами переноса. Заметим, что каким бы ни было общее количество протекшего элект-тричества, в сумме своей t и L всегда равны единице. В частном случае, когда количество протекшего электричества равно одному фара-дею, величины L и / определяют соответственно количество грамм-эквивалентов анионов и катионов, переносимых током. Анионы при этом из катодного отделения электролизера переходят в анодное, катионы движутся в противоположном направлении. [22]