Электрохимический эквивалент
Электрохимический эквивалент показывает, какая масса вещества выделяется на электроде при прохождении электрического заряда \(1\ \mathrm{Кл}\). Он связывает массу продукта электролиза с зарядом, прошедшим через электролит.
Формула и единицы измерения
Из определения следует основная формула электролиза: масса выделившегося вещества равна произведению электрохимического эквивалента на прошедший заряд. Заряд обычно находят по формуле \(q=It\), где \(I\) — сила тока, а \(t\) — время его прохождения. Эта связь используется в законах Фарадея и задачах на электролиз.
В СИ электрохимический эквивалент измеряют в \(\mathrm{кг/Кл}\). В школьных задачах часто используют \(\mathrm{г/Кл}\), если масса выражена в граммах. Для вещества с молярной массой \(M\) и числом электронов \(z\), участвующих в превращении одного иона, справедливо \(k=\frac{M}{zF}\), где \(F\) — постоянная Фарадея.
При прохождении заряда \(q=200\ \mathrm{Кл}\) выделилось \(m=0{,}64\ \mathrm{г}\) металла. Тогда \(k=\frac{m}{q}=\frac{0{,}64}{200}=0{,}0032\ \mathrm{г/Кл}\). Значит, при заряде \(1\ \mathrm{Кл}\) выделяется \(0{,}0032\ \mathrm{г}\) этого вещества.
Электрохимический эквивалент \(k\) — это масса вещества на единицу заряда, а электрический заряд при электролизе \(q\) — величина, которая проходит через электролит и измеряется в кулонах. Чем больше заряд, тем больше выделившаяся масса при неизменном \(k\).
Как изменится масса вещества при увеличении прошедшего заряда в 3 раза, если состав электролита и сила тока не влияют на значение \(k\)?
Главное
- Электрохимический эквивалент \(k\) — масса вещества, выделяющаяся при прохождении заряда \(1\ \mathrm{Кл}\).
- Основные формулы: \(k=\frac{m}{q}\) и \(m=kIt\). Единица СИ — \(\mathrm{кг/Кл}\).
- Для иона с молярной массой \(M\) и зарядностью \(z\): \(k=\frac{M}{zF}\); значение \(z\) учитывает число переданных электронов.