- Proč některé kapaliny vedou elektrický proud a jiné ne?
- Jak funguje plochá baterie?
- Proč lze akumulátor znovu nabít?
Výroba el. napětí/proudu: El. proud v kapalinách - elektrolýza Faradayovy zákony elektrolýzy Další praktická použití elektrolýzy Fotodioda Hallův jev Alternátor Generátor trojfázového napětí Trojfázová soustava napětí Transformátor Přenosová soustava
|
|
Na rozdíl od vedení proudu v kovech ¤, kde přenos náboje obstarávají prakticky nehmotné elektrony ¤, je při vedení proudu v kapalinách náboj přenášen hmotnými ionty. Přenos náboje je tedy doprovázen přenosem hmoty.
Vezměme již zmíněný případ ¤, kde jako nosiče kladného náboje jsou dvoumocné anionty Cu2+. Tím, že jeden takový aniont překoná vzdálenost od katody k anodě a tam přijme dva elektrony, vlastně přenesl kladný náboj o velikosti dvou nábojů elektronu mezi katodou a anodou. Na anodě se měď vyloučí.
Jaký je vztah mezi hmotností vyloučené látky a přeneseným nábojem? V našem případě každý iont mědi o hmotnosti m0 přenese náboj |2e|, tedy mezi celkovou hmotností m vyloučené mědi a celkovým přeneseným nábojem Q je přímá úměrnost a můžeme napsat vztah
m = AQ,
kde A je konstanta úměrnosti (je to konstanta pro danou látku). Nazývá se elektrochemický ekvivalent.
Výše uvedený vztah se nazývá 1. Faradayův zákon elektrolýzy (podle nám již známého ¤ M. Faradaye ¤). Řečeno slovy, hmotnost látky vyloučené na elektrodě je přímo úměrná celkovému náboji, který prošel elektrolytem.
Konstantu A pro konkrétní látku specifikuje 2. Faradayův zákon elektrolýzy, který má tvar
,
kde Mm je molární hmotnost látky ¤, n je počet elementárních nábojů potřebných k vyloučení jedné molekuly a F je Faradayova konstanta ¤. Odvození tohoto vztahu je zde ¤.
Platí, že látková množství různých látek, které se vyloučí při elektrolýze týmž nábojem, jsou chemicky ekvivalentní. To znamená, že se mohou navzájem nahradit v chemické sloučenině nebo se mohou beze zbytku sloučit.
Další: Jiná praktická použití elektrolýzy ¤