PRAWA ELEKTROLIZY FARADAYA
Faraday w swoich doświadczeniach badał zjawisko elektrolizy. Używał naczynia elektrolitycznego z
roztworem, w którym przyjął, iż jest N atomów jakiegoś pierwiastka. Każda z tych cząsteczek posiadała taką samą masę m
oraz dodatni ładunek q. Następnie przyjmował, że całkowity ładunek elektryczny, który przepływał przez ten elektrolit
był przenoszony tylko przez te atomy. W czasie przepływu prądu Nx atomów owego pierwiastka zgromadziło się
przy ujemnej elektrodzie i oddało jej swój ładunek. Atomy te osadzały się na tej elektrodzie. Można zmierzyć masę
osadu Mx, która równa jest:
(1)
Możemy również zmierzyć całkowity ładunek, który przepłynął przez ten elektrolit Q, a który równy jest:
(2)
Jeżeli podzieli się pierwsze równanie przez drugie:
(3)
i wyliczy się stąd Mx to:
(4)
Masę m pierwiastka, którego rozpatrujemy, możemy przedstawić jako iloczyn masy atomowej tego pierwiastka u oraz stałej d równej 1/12 masy atomu węgla:
(5)
Możemy również założyć, iż ładunek q cząstki jest iloczynem wartościowości pierwiastka w oraz pewnego ładunku podstawowego q0:
(6)
Całkowity ładunek, który przepłynął przez elektrolit Q możemy zapisać jako iloczyn natężenia prądu płynącego I i czasu, przez który płynął t:
(7)
Wcześniej zapisane równanie:
(8)
przyjmie teraz postać:
(9)
Wyrażenie d/q0 jest pewną stałą, którą można nazwać F:
(10)
Tak więc masa osadzającej się substancji powinna równać się iloczynowi natężenia prądu płynącego przez roztwór I,
czasu, przez który prąd ten płynie t, pewnej stałej F oraz stosunku masy atomowej pierwiastka do jego wartościowości.
Zależność ta otrzymana na drodze rozumowania teoretycznego powinien potwierdzić eksperyment.
Faraday wykonał doświadczenie, którego wynikiem była powyższa zależność. Tak więc
przy założeniu występowania jakiejś podstawowej porcji ładunku, rozumowanie teoretyczne zgodziło się z doświadczeniem.
Sam Faraday był ostrożny w wysuwaniu koncepcji
"ziarnistej" budowy prądu.
WIEK XIX
