بيت » قانون فاراداي الأول للتحليل الكهربائي

قانون فاراداي الأول للتحليل الكهربائي

1834-01-01
  • Michael Faraday
تجربة التحليل الكهربائي التي أجراها مايكل فاراداي في بيئة مختبرية تاريخية.

ينص هذا القانون على أن كتلة المادة المتغيرة عند القطب أثناء التحليل الكهربي تتناسب طرديًا مع كمية الكهرباء المنقولة. ويعبر عن هذه العلاقة بالمعادلة [latex]m = \frac{Q}{F} \frac{M}{z}{z}[/latex]، حيث m هي الكتلة، وQ هي الشحنة الكهربائية الكلية، وF هي ثابت فاراداي، وM هي الكتلة المولية، وz هي عدد تكافؤ أيونات المادة.

يوفر قانون فاراداي الأول للتحليل الكهربي علاقة كمية بين الكهرباء والتغير الكيميائي. فهو ينص على أن مقدار التفاعل الكيميائي الذي يحدث عند القطب يتناسب طردياً مع الشحنة الكهربائية التي تمر عبر الإلكتروليت. الشحنة (Q) هي حاصل ضرب التيار (I) والزمن (t)، وبالتالي فإن الشحنة (Q) = هي. يمكن إعادة كتابة المعادلة على الصورة [latex]m = (\frac{M}{zF})It[/latex]، مما يبرز هذه التبعية.

في هذه المعادلة، يُعرف المصطلح [latex]\frac{M}{zF}{zF}[/latex] بالمكافئ الكهروكيميائي للمادة. وهو يمثل كتلة المادة المودعة أو المحررة لكل وحدة شحنة. أما ثابت فاراداي، F، فهو ثابت فيزيائي أساسي يمثل مقدار الشحنة الكهربائية لكل مول من الإلكترونات، وهو ما يقرب من 96,485 كولوم لكل مول. ويمثل المتغير "z" عدد مولات الإلكترونات المنقولة لكل مول من المادة في تفاعل القطب الكهربائي (على سبيل المثال، z=1 لـ Na⁺، z=2 للنحاس²⁺، z=3 للآل³⁺).

كان هذا القانون خطوةً جوهريةً في ربط مجالي الكهرباء والكيمياء المنفصلين سابقًا. قبل فاراداي، كانت العلاقة نوعيةً في أحسن الأحوال. وقد وفرت تجاربه الدقيقة، التي تضمنت تمرير تيارات معروفة لفترات زمنية مُقاسة عبر محاليل مختلفة ووزن الرواسب الناتجة، الدليل التجريبي على هذه العلاقة الرياضية الدقيقة. وقد مهدت هذه التجارب الطريق للكيمياء الكهربائية كعلم كمي، وأثبتت أن القوى الكهربائية ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالروابط والتفاعلات الكيميائية على مستوى أساسي، وذلك قبل اكتشاف الإلكترون نفسه.

UNESCO Nomenclature: 2406
- الكيمياء الكهربائية

النوع

القانون الفيزيائي

الاضطراب

التأسيسية

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • اختراع الأعمدة الفولتية بواسطة أليساندرو فولتا
  • عزل همفري دافي للصوديوم والبوتاسيوم باستخدام التحليل الكهربائي
  • اكتشاف العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية بواسطة هانز كريستيان أورستد

التطبيقات

  • الطلاء الكهربائي
  • الاستخلاص الكهربائي والتكرير الكهربائي للمعادن
  • الكولومتري للتحليل الكيميائي
  • إنتاج المواد الكيميائية الصناعية
  • قياس سعة البطارية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

!!مستويات !!! العضوية مطلوبة

يجب أن تكون عضوًا !!! مستويات!!! للوصول إلى هذا المحتوى.

انضم الآن

هل أنت عضو بالفعل؟ سجّل الدخول هنا
ذات صلة ب: قانون فاراداي، التحليل الكهربائي، الكيمياء الكهربائية، كمية الكهرباء، ثابت فاراداي، المكافئ الكهروكيميائي، الطلاء الكهربائي، القياس الكولي.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

متاح للتحديات الجديدة
مهندس ميكانيكي، مشروع، هندسة العمليات أو مدير البحث والتطوير
تطوير المنتج الفعال

متاح لتحدي جديد في غضون مهلة قصيرة.
تواصل معي على LinkedIn
تكامل الإلكترونيات المعدنية والبلاستيكية، التصميم مقابل التكلفة، ممارسات التصنيع الجيدة (GMP)، بيئة العمل، الأجهزة والمواد الاستهلاكية متوسطة إلى عالية الحجم، التصنيع المرن، الصناعات الخاضعة للتنظيم، شهادات CE وFDA، التصميم بمساعدة الحاسوب (CAD)، Solidworks، الحزام الأسود من Lean Sigma، شهادة ISO 13485 الطبية

نحن نبحث عن راعي جديد

 

هل شركتك أو مؤسستك متخصصة في التقنية أو العلوم أو الأبحاث؟
> أرسل لنا رسالة <

احصل على جميع المقالات الجديدة
مجاني، لا يوجد بريد عشوائي، ولا يتم توزيع البريد الإلكتروني ولا إعادة بيعه

أو يمكنك الحصول على عضويتك الكاملة -مجانًا- للوصول إلى جميع المحتويات المحظورة >هنا<

السياق التاريخي

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم تقديم تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

انتقل إلى الأعلى

قد يعجبك أيضاً