Elektřina a magnetismus

Vedení el. proudu v kapalinách

Pouze u kapalin obsahujících ionty

Disociace = vytvoření iontů v kapalině

Při disociaci je kladná elektroda anoda, záporná je katoda

Kationty (+) se pohybují ke katodě, anionty (–) k anodě

Volně pohyblivé kationty a anionty zprostředkují el. proud – tzv. iontová vodivost

Elektrolyt = vodivý roztok

Elektrolýza = látková změna na elektrodách vyvolaná při průchodu el. proudu elektrolytem

Při elektrolýze dochází k přenosu látky

Platí Ohmův zákon:

U=Ur+IRU = U_\text{r} + I \cdot R

UrU_\text{r} ... rozkladné napětí

RR ... odpor elektrolytu

Hodnota rozkladného napětí závisí na kombinaci elektrolytu a elektrod – ovlivňují ji chemické děje na elektrodách

Na elektrodách se tvoří polarizační vrstva, k vedení proudu je nutno tuto vrstvu prorazit \to rozkladné napětí

Faradayovy zákony

Určují hmotnost vyloučené látky na elektrodách

Odvození:

m=nMmm=NNAMmQ=NeνN=Qeνm=QMmNAeν\begin{align*} m &= n \cdot M_\text{m} \\[0.5em] m &= \frac{N}{N_\text{A}} \cdot M_\text{m} \\[1em] Q &= N \cdot e \cdot \nu \\[0.5em] N &= \frac{Q}{e \cdot \nu} \\[1em] m &= \frac{Q \cdot M_\text{m}}{N_\text{A} \cdot e \cdot \nu} \end{align*}

ee ... elementární náboj

ν\nu ... mocenství prvku (absolutní hodnota oxidačního čísla)

Faradayova konstanta:

F=NAeF96 485,338 Cmol1\begin{align*} F &= N_\text{A} \cdot e \\[0.5em] F &\approx 96 \ 485{,}338 \ \text{C} \cdot \text{mol}^{-1} \end{align*}

Součin 2 konstant ve jmenovateli lze nahradit Faradayovou konstantou:

m=QMmFνm = Q \cdot \frac{M_\text{m}}{F \cdot \nu}

Elektrochemický ekvivalent:

A=MmFν[A]=kgC1\begin{align*} A &= \frac{M_\text{m}}{F \cdot \nu} \\[1em] [A] &= \text{kg} \cdot \text{C}^{-1} \end{align*}

Elektrochemický ekvivalent je pro danou látku konstantní

1. Faradayův zákon

Hmotnost vyloučené látky je přímo úměrná náboji, který prošel elektrolytem při elektrolýze za danou dobu.

m=AQm = A \cdot Q

2. Faradayův zákon

Hmotnosti různých prvků vyloučených při elektrolýze stejným nábojem jsou chemicky ekvivalentní.

Chemicky ekvivalentní sloučenina = sloučenina, v níž se prvky mohou beze zbytku nahradit nebo sloučit

Význam Faradayových zákonů

Pomocí F,QF, Q lze naměřit hodnotu elementárního náboje

Chybějící zápis ze dní 22. až 24. 1. 2024