Obraz (2632)

36

I

Michacl FARADAY (1791—1867), profesor fizyki w Royal Inslilute of London. Zajmował się fizyką, zjawiskami magnetycznymi i elektrycznymi, jak i chemią organiczną. Jako pierwszy podał iloiciowe prawo o zależności ładunku elektrycznego i masy wydzielonego produktu reakcji elektrochemicznej.

Z kolei gęstość prądu (/) jest określona prawem Faradaya:

j = lhFJi\    (4 26)

i

gdzie: J_t - gęstość przepływu i-tego składnika układu, z, - ładunek jonu i.

Ta postać prawa Faradaya wyraża równoważność transportu naładowanej elektrycznie materii oraz transportu ładunków elektrycznych. Przypomnijmy, że dla przepływu materii w ogniwach i elektrolizerach prawo jest znane pod postacią:

m = kit = kq    (4.27)

Bodziec powodujący elektrolityczne przenoszenie ładunków jest wielkością analogiczną do gradientu potencjału chemicznego.

Gęstość przepływu ładunku (jonów) opisuje wyrażenie:

^Ji = “Mielił    (4-28) |

37

o f

^u-^mJ    (4-32)

Ponieważ równocześnie:

v*z+ = v_|z_|    (4.33)

oraz

c. c.

c —    =    (4.34:

V. V-

to

(u_ + u_)złv_F² = (u. -r u_)|z_|²v_F² = * = A (4.35•

c

/. jest to przewodność molowa elektrolitu (wymiar [fl • cm² • mol" ^ł]>.

W przeciwieństwie do przewodników pierwszego rodzaju, jakimi są metale, przewodnictwo właściwe roztworów elektrolitów nie jest stałą charakterystyczną materiału. Zależy ono głównie od stężenia elektrolitu. Wprowadza się wobec tego iloraz empiryczny określony mianem przewodności molowej elektrolitu:

A = ^    (4.36)

gdzie: || - stężenie i-tego jonu,

u, - ruchliwość i-tego składnika, ż_{ - wartościowość jonu.

Równanie (4.29) definiuje przewodność właściwą lub w postaci

Stąd wywodzi się definicja przewodności molowej:

A = |*j|F²u,

Ruchliwości kationów i anionów są odpowiednio równe:

o wymiarze [Q ¹ cm"¹ mol^-1 dm^ł] lub •m^ł,mor^lj.

(4.31)

Rys. 4.3. Zależność przewodnictwa molowego A od stężenia i rodzaju elektrolitu