फैराडे का विद्युत अपघटन का प्रथम नियम
यह नियम बताता है कि विद्युत अपघटन के दौरान इलेक्ट्रोड पर परिवर्तित पदार्थ का द्रव्यमान स्थानांतरित विद्युत की मात्रा के सीधे समानुपाती होता है। इस संबंध को सूत्र [latex]m = frac{Q}{F} frac{M}{z}[/latex] द्वारा व्यक्त किया जाता है, जहाँ m द्रव्यमान है, Q कुल विद्युत आवेश है, F फैराडे स्थिरांक है, M मोलर द्रव्यमान है और z पदार्थ के आयनों की संयोजकता संख्या है।
Faraday’s first law of electrolysis provides a quantitative relationship between electricity and chemical change. It establishes that the amount of chemical reaction that occurs at an electrode is directly proportional to the electric charge passed through the electrolyte. The charge, Q, is the product of the current (I) and the time (t), so Q = It. The formula can be rewritten as [latex]m = (\frac{M}{zF})It[/latex], highlighting this dependency.
इस समीकरण में, पद [latex]frac{M}{zF}[/latex] को पदार्थ का विद्युतरासायनिक समतुल्य कहा जाता है। यह प्रति इकाई आवेश पर जमा या मुक्त पदार्थ के द्रव्यमान को दर्शाता है। फैराडे स्थिरांक, F, एक मूलभूत भौतिक स्थिरांक है जो इलेक्ट्रॉनों के प्रति मोल विद्युत आवेश के परिमाण को दर्शाता है, जो लगभग 96,485 कूलम्ब प्रति मोल होता है। चर ‘z’ इलेक्ट्रोड अभिक्रिया में पदार्थ के प्रति मोल स्थानांतरित इलेक्ट्रॉनों की संख्या को दर्शाता है (उदाहरण के लिए, Na⁺ के लिए z=1, Cu²⁺ के लिए z=2, Al³⁺ के लिए z=3)।
यह नियम विद्युत और रसायन विज्ञान के पहले से अलग-अलग क्षेत्रों को जोड़ने में एक महत्वपूर्ण कदम था। फैराडे से पहले, यह संबंध केवल गुणात्मक था। उनके सावधानीपूर्वक किए गए प्रयोगों, जिनमें विभिन्न विलयनों में निश्चित समय तक ज्ञात धारा प्रवाहित करना और परिणामी अवक्षेपों का वजन करना शामिल था, ने इस सटीक गणितीय संबंध के लिए अनुभवजन्य प्रमाण प्रदान किए। इसने विद्युत रसायन विज्ञान को एक मात्रात्मक विज्ञान के रूप में स्थापित करने की नींव रखी और यह प्रदर्शित किया कि विद्युत बल मौलिक स्तर पर रासायनिक बंधन और प्रतिक्रियाओं से सीधे जुड़े हुए हैं, जो स्वयं इलेक्ट्रॉन की खोज से भी पहले की बात है।
UNESCO Nomenclature: 2406
विद्युत रसायन विज्ञान
शगुन
- एलेसांड्रो वोल्टा द्वारा वोल्टेइक पाइल का आविष्कार
- हम्फ्री डेवी द्वारा विद्युत अपघटन का उपयोग करके सोडियम और पोटेशियम का पृथक्करण
- हंस क्रिश्चियन ओर्स्टेड द्वारा विद्युत और चुंबकत्व के बीच संबंध की खोज।
आवेदन
- ELECTROPLATING
- धातुओं का विद्युत-निष्कर्षण और विद्युत-शोधन
- रासायनिक विश्लेषण के लिए कूलमेट्री
- औद्योगिक रसायनों का उत्पादन
- बैटरी क्षमता माप
संभावित नवाचार विचार
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संबंधित विषय: फैराडे का नियम, विद्युत अपघटन, विद्युत रसायन, विद्युत की मात्रा, फैराडे स्थिरांक, विद्युत रासायनिक समतुल्य, विद्युतचयन, कूलमेट्री।