Законы электролиза Фарадея: различия между версиями

[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Строка 59:
Здесь <math>t</math> — ''полное'' время электролиза, <math>\tau</math> переменная времени, ток <math>I</math> является функцией от времени <math>\tau</math>.<ref>For a similar treatment, see {{статья |заглавие=Faraday's Laws in One Equation |издание={{Нп3|Journal of Chemical Education}} |том=38 |номер=2 |страницы=98 |doi=10.1021/ed038p98 |язык=en |автор=Strong, F. C. |год=1961 |тип=journal}}</ref>
 
* Здесь сразу же следует заметить, что формулировка выше и интерпретация входящих в нее величин сделаны для случая выделения на электроде одноатомного простого вещества (в частности, она хорошо и прямо подходит для случая осаждения на катоде восстанавливающегося - из раствора или расплава его соли, основания или оксида - металла. Выделение других простых веществ (скажем, кислорода или хлора) может быть, по крайней мере, условно (независимо от того, каков реальный механизм такой реакции), интерпретироваться как первоначальное выделение атомарного вещества (атомарного кислорода или хлора), и лишь затем образования многоатомной (двухатомной) молекулы - но уже в этом случае нужно быть аккуратным при пересчете, если мы хотим знать количество получившегося конечного молекулярного вещества (так, скажем, эквивалент молекулярного кислорода будет равен его молярной массе, деленной на 4, а хлора - молярной массе, деленной на два). Еще более сложными являются реакции при электролизе в случае нахождения в растворе (или расплаве) некоторых сложных (многоатомных) ионов, когда выделяющееся вещество отличается от иона не только зарядом, но и атомным составом; кроме того, могут выделяться смеси веществ (как, скажем, при электролизе расплавов сульфатов), а при электролизе растворов часто происходит еще и реакция с участием растворителя, и конечные вещества могут заметно отличаться по составу еще и из-за этого. В любом случае, если нас интересует масса (или количество вещества) конечного продукта, мы должны использовать в формуле именно его молекулярную массу и суммарный заряд тех ионов, которые, разрядившись, были его предшественниками; тем не менее, понятие эквивалента и эквивалентной массы можно последовательно и достаточно строго определить и для этих случаев. Случай выделения нескольких веществ мы рассмотрим подробнее ниже.
 
* Сами по себе законы Фарадея и их формульная запись - строги и фундаментальны. Что не означает всегда легкости их практического применения. Это означает, что на практике они могут выглядеть, как работающие неточно. Например, при недостаточно хорошем разделении пространств катода и анода продукты электролиза могут (вследствие диффузии через раствор или смешивания в газовой фазе) входить в соприкосновение и могут при определенных условиях реагировать друг с другом, в том числе и с образованием первоначального вещества, при этом практический выход реакции будет меньше, чем вычисленный по законам Фарадея, что, конечно же, не означает нестрогости самих законов, а лишь несовершенство разделения продуктов электролиза и допущение других, в том числе обратных, реакций.