Les lois de Faraday en chimie et en physique - une brève explication avec des mots simples. Lois de l'électrolyse

1. La première loi de Faraday est la loi quantitative fondamentale de l'électrochimie.

2.Équivalent électrochimique.

3.Coulomètres.Classification des coulomètres.

4. Sortie de substance par courant.

5. Méthodes de détermination du courant de sortie lors de l'utilisation de courant continu et pulsé.

6.Deuxième loi de Faraday.

7. Cas apparents de déviation des lois de Faraday.

1. La première loi de Faraday

Il existe trois principaux types de coulomètres : gravimétriques (gravimétriques), volumétriques (volumétriques) et à titrage.

Dans les coulomètres de pesée (ceux-ci incluent l'argent et le cuivre), la quantité d'électricité qui les traverse est calculée par la variation de la masse de la cathode ou de l'anode. Dans les coulomètres volumétriques, le calcul est effectué sur la base de la mesure du volume des substances résultantes (gaz dans un coulomètre à hydrogène, mercure liquide dans un coulomètre à mercure). Dans les coulomètres de titrage, la quantité d'électricité est déterminée à partir des données de titrage des substances formées en solution à la suite d'une réaction d'électrode.

Coulomètre en cuivre le plus courant dans la pratique de la recherche en laboratoire, car il est facile à fabriquer et assez précis. La précision de la détermination de la quantité d'électricité est de 0,1 %. Le coulomètre se compose de deux anodes en cuivre et d'une fine cathode en feuille de cuivre située entre elles. L'électrolyte dans un coulomètre en cuivre est une solution aqueuse de composition suivante : CuSO 4 ∙ 5H 2 O, H 2 SO 4 et éthanol C 2 H 5 OH. L'acide sulfurique augmente conductivité électriqueélectrolyte et, en outre, empêche la formation de composés basiques du cuivre dans l'espace cathodique, qui peuvent être adsorbés sur la cathode, augmentant ainsi sa masse. H 2 SO 4 dans l'électrolyte du coulomètre en cuivre est nécessaire pour empêcher l'accumulation de composés Cu 1+ qui peuvent se former à la suite de la réaction de dismutation :

Cu 0 + Cu 2+ → 2Cu +

De l'alcool éthylique est ajouté à l'électrolyte pour obtenir des dépôts cathodiques plus finement cristallins et compacts et pour empêcher l'oxydation des électrodes de cuivre du coulomètre.

La quantité d'électricité transmise est jugée par la variation de la masse de la cathode, avant et après l'électrolyse.

cathode, et l'anode est en argent pur.

Une solution neutre ou légèrement acide à 30 % de nitrate d'argent est utilisée comme électrolyte dans un coulomètre à argent.

Coulomètre gaz hydrogène-oxygène utilisé pour des mesures approximatives de petites quantités d’électricité. Il mesure le volume total d'hydrogène et d'oxygène libéré lors de l'électrolyse solution aqueuse H 2 SO 4 ou NaOH, et à partir de cette valeur, la quantité d'électricité transmise est calculée. Ces coulomètres sont relativement rarement utilisés, car Leur précision est faible et leur utilisation est moins pratique que celle des coulomètres de pesée.

Les coulomètres volumétriques comprennent également coulomètre à mercure. Il est principalement utilisé dans l’industrie pour mesurer la quantité d’électricité. La précision d'un coulomètre à mercure est de 1 %, mais il peut fonctionner à des densités de courant élevées. L'anode est au mercure. Le charbon est la cathode. L'électrolyte est une solution d'iodure de mercure et d'iodure de potassium. La quantité d'électricité est calculée à partir du niveau de mercure dans le tube.

Le plus courant de coulomètres de titrage– l'iode

Et Coulomètre Kistyakovsky.

Un coulomètre à iode est un récipient doté d'électrodes en platine-iridium séparées par des espaces cathodiques et anodiques. Injecté dans le compartiment anodique solution concentrée iodure de potassium additionné d'acide chlorhydrique, dans le compartiment cathodique - une solution d'acide chlorhydrique. Lorsqu'un courant traverse l'anode, de l'iode est libéré, qui est ensuite titré avec du thiosulfate de sodium (Na 2 S 2 O 3). Sur la base des résultats du titrage, la quantité d'électricité est calculée.

Coulomètre Kistyakovsky- C'est un récipient en verre. L'anode est un fil d'argent soudé dans un tube de verre avec du mercure pour assurer le contact. Le récipient est rempli d'une solution de nitrate de potassium (15-20 %). Une cathode en platine-iridium est immergée dans cette solution. Lorsque le courant passe, une dissolution anodique de l’argent se produit. Et également sur la base des résultats du titrage de la solution, la quantité d'électricité est calculée.

4. Sortie actuelle

Zn 2+ +2ē →Zn

Si plusieurs courants électriques parallèles traversent l’électrode réactions chimiques, alors la première loi de Faraday sera valable pour chacun d’eux.

À des fins pratiques, afin de prendre en compte quelle fraction du courant ou de la quantité d'électricité traversant le système électrochimique est dépensée pour chaque réaction spécifique, le concept sortie d'une substance par courant.

Ainsi, VT permet de déterminer la part de la quantité d'électricité traversant le système électrochimique qui représente la part de cette réaction électrochimique.

La connaissance du VT est nécessaire à la fois pour résoudre des problèmes théoriques : par exemple, lors de la construction de courbes de polarisation partielle et de l'élucidation du mécanisme d'une réaction électrochimique, et dans la pratique de l'électrodéposition de métaux, non-métaux, alliages, afin d'évaluer l'efficacité de une opération technologique. En pratique, le VT est le plus souvent déterminé en divisant la masse pratique d’une substance par la masse théorique déterminée par la loi de Faraday.

m pratique – la masse d'une substance pratiquement transformée à la suite du passage d'une certaine quantité d'électricité ; m theor est la masse d'une substance qui devrait théoriquement se transformer en faisant passer la même quantité d'électricité.

En règle générale, les VT des processus se produisant à la cathode ne coïncident pas avec les VT des processus anodiques. Il est donc nécessaire de faire la distinction entre la sortie de courant cathodique et anodique. Jusqu'à présent, nous avons considéré des cas de détermination de VT lorsqu'un courant électrique continu traverse l'interface entre un conducteur du premier type et un conducteur du deuxième type.

5. Méthodes de détermination de VT à l'aide de courant pulsé

Si un courant pulsé traverse l'interface de phase, de grandes difficultés surviennent pour déterminer le VT. Il n’existe pas de méthode ou d’instrument unique pour déterminer la TV pendant l’électrolyse pulsée. La difficulté de déterminer VT dans des conditions d'électrolyse pulsée est due au fait que le courant traversant le système est dépensé non seulement pour la réaction électrochimique, mais également pour charger la double couche électrique. Un courant électrique traversant une interface et provoquant une transformation électrochimique est souvent appelé courant de Faraday. Le courant de charge est consacré à charger la double couche électrique, à réorganiser le solvant, le réactif lui-même, c'est-à-dire tout ce qui crée les conditions pour qu'une réaction électrochimique se produise, donc l'expression du courant total traversant le système électrochimique sera la suivante :

I = Iz + Iph, où Iz est le courant de charge, Iph est le courant de Faraday.

S'il n'est pas nécessaire de déterminer les valeurs absolues de VT, le rapport entre la quantité d'électricité dépensée pour dissoudre le précipité et la quantité d'électricité dépensée pour sa formation peut être utilisé comme critère pour évaluer l'efficacité de l'électrolyse pulsée. .

6. Deuxième loi de Faraday.

Mathématiquement, cette loi s'exprime par l'équation :

La deuxième loi de Faraday est une conséquence directe de la première loi. La deuxième loi de Faraday reflète la relation qui existe entre la quantité de substance ayant réagi et sa nature chimique.

Selon la deuxième loi de Faraday :

Si à l'interface entre un conducteur du premier type et un conducteur du deuxième type se produit une et une seule réaction électrochimique à laquelle participent plusieurs substances, alors les masses des participants à la réaction qui ont subi des transformations se rapportent les unes aux autres comme leurs équivalents chimiques.

7. Cas apparents de déviation des lois de Faraday

La première loi de Faraday, basée sur la nature atomique de la matière et de l'électricité, est une loi exacte de la nature. Il ne peut y avoir aucune dérogation. Si en pratique des écarts par rapport à cette loi sont observés lors des calculs, ils sont toujours dus à une prise en compte incomplète des processus accompagnant la réaction électrochimique principale. Par exemple, lors de l'électrolyse d'une solution aqueuse de NaCl dans un système avec des électrodes de platine et des espaces anodiques et cathodiques séparés par un diaphragme poreux, la réaction suivante se produit au niveau de la cathode :

2H 2 O + 2ē = H 2 + 2OH -

et à l'anode : 2Cl - - 2ē = Cl 2

La quantité de chlore gazeux formée est toujours inférieure à celle qui suit selon la loi de Faraday du fait que le Cl 2 se dissout dans l'électrolyte et subit une réaction d'hydrolyse :

Cl 2 + H 2 O → HCl + HClO

Si l’on prend en compte la masse de chlore qui a réagi avec l’eau, on obtient un résultat correspondant à celui calculé selon la loi de Faraday.

Ou, lors de la dissolution anodique de nombreux métaux, deux processus se produisent en parallèle - la formation d'ions de valence normale et ce qu'on appelle les abonnements - c'est-à-dire ions de valence inférieure, par exemple : Cu 0 - 2ē → Cu 2+ et

Cu- 1ē → Cu +. Par conséquent, le calcul selon la loi de Faraday, en supposant que seuls les ions de valence la plus élevée sont formés, s'avère incorrect.

Souvent, ce n'est pas une réaction électrochimique qui se produit au niveau de l'électrode, mais plusieurs réactions parallèles indépendantes. Par exemple, lors de la séparation du Zn d'une solution acide de ZnSO 4 avec décharge d'ions Zn :

Zn 2+ +2ē →Zn

la réaction de réduction des ions hydronium se produit : 2H 3 O + +2ē → H 2 + 2H 2 O.

Si plusieurs réactions électrochimiques parallèles se produisent sur l’électrode, alors la première loi de Faraday sera valable pour chacune d’elles.

Lois de l'électrolyse (lois de Faraday)

Étant donné que le passage du courant électrique à travers les systèmes électrochimiques est associé à des transformations chimiques, il doit exister une certaine relation entre la quantité d'électricité circulant et la quantité de substances ayant réagi. Elle a été découverte par Faraday et exprimée dans les premières lois quantitatives de l'électrochimie, appelées plus tard lois de Faraday.

La première loi de Faraday . Les quantités de substances converties lors de l'électrolyse sont proportionnelles à la quantité d'électricité traversant l'électrolyte :

Dm = k e q = k euh ça ,

Dm est la quantité de substance ayant réagi ; k e – un certain coefficient de proportionnalité ; q est la quantité d'électricité égale au produit du courant I et du temps t. Siq = It = 1, alorsDm = k euh, c'est-à-dire le coefficient k e représente la quantité de substance ayant réagi suite au flux d’une quantité unitaire d’électricité. Coefficient k euhappelé équivalent électrochimique .

La deuxième loi de Faraday reflète la relation qui existe entre la quantité de substance ayant réagi et sa nature : à quantité constante d'électricité passée, des masses de diverses substances subissent une transformation au niveau des électrodes (libération de solution, changement de valence), sont proportionnels aux équivalents chimiques de ces substances:

Dm je/UN je= const .

Les deux lois de Faraday peuvent être combinées en une seule loi générale: excréter ou transformer au moyen du courant 1 g-eq toute substance (1/zmole d'une substance) nécessite toujours la même quantité d'électricité, appelée Numéro Faraday (ou Faraday ):

Dm =Il=Il .

Valeur mesurée avec précision du nombre de Faraday

F = 96484,52 ± 0,038 C/g-éq.

Il s’agit de la charge portée par l’équivalent d’un gramme d’ions de toute nature. En multipliant ce nombre parz (nombre charges élémentaires ion), on obtient la quantité d'électricité transportée par 1 g-ion . En divisant le nombre de Faraday par le nombre d'Avogadro, on obtient la charge d'un ion monovalent, égal à la chargeélectron:

e = 96484,52 / (6,022035 × 10 23) = 1,6021913 × 10e à 19e année.

Les lois découvertes par Faraday en 1833 sont strictement suivies pour les conducteurs du second type. Les écarts observés par rapport aux lois de Faraday sont évidents. Ils sont souvent associés à la présence de réactions électrochimiques parallèles non comptabilisées. Les écarts par rapport à la loi de Faraday dans les installations industrielles sont associés à des fuites de courant, à des pertes de substance lors de la pulvérisation d'une solution, etc. DANS installations techniques le rapport entre la quantité de produit obtenu par électrolyse et la quantité calculée sur la base de la loi de Faraday est inférieur à l'unité et s'appelle sortie de courant :

B T = = .

Avec des mesures minutieuses en laboratoire pour des réactions électrochimiques se produisant sans ambiguïté, le courant de sortie est égal à l'unité (dans les limites des erreurs expérimentales). La loi de Faraday est strictement observée, elle est donc à la base de la méthode la plus précise pour mesurer la quantité d'électricité traversant un circuit par la quantité de substance déposée sur l'électrode. Pour de telles mesures, utilisez coulomètres . Les systèmes électrochimiques sont utilisés comme coulomètres, dans lesquels il n'y a pas de réactions électrochimiques et chimiques secondaires parallèles. Par des méthodes de détermination de la quantité de substances formées les coulomètres sont divisés en électrogravimétrique, gaz et titrage. Un exemple de coulomètres électrogravimétriques sont les coulomètres en argent et en cuivre. L'action du coulomètre à argent Richardson, qui est un électrolyseur

(–) Agï AgNO3× aqï Ag (+) ,

basé sur la pesée de la masse d’argent déposée sur la cathode lors de l’électrolyse. Lorsque 96 500 C (1 faraday) d’électricité traversent la cathode, 1 équivalent-g d’argent (107 g) est libéré. En sautantn F d'électricité, une masse déterminée expérimentalement est libérée à la cathode (DmÀ). Le nombre de Faradays d'électricité transmis est déterminé à partir de la relation

n = Dm /107 .

Le principe de fonctionnement d'un coulomètre en cuivre est similaire.

Dans les coulomètres à gaz, les produits d'électrolyse sont des gaz et les quantités de substances libérées sur les électrodes sont déterminées en mesurant leurs volumes. Un exemple d'appareil de ce type est un coulomètre à gaz basé sur l'électrolyse de l'eau. Lors de l'électrolyse, de l'hydrogène est libéré au niveau de la cathode :

2H2O+2 e– =2OH – +H2,

et à l'anode - oxygène :

H 2 O=2H + +½ O 2 +2 e – V– volume total de gaz libéré, m3.

Dans les coulomètres à titrage, la quantité de substance formée lors de l'électrolyse est déterminée par titrimétrie. Ce type de coulomètre comprend le coulomètre de titrage Kistyakovsky, qui est un système électrochimique

(–) Ptï KNO3, HNO3ï Ag (+) .

Pendant le processus d'électrolyse, l'anode d'argent se dissout, formant des ions d'argent qui sont titrés. Le nombre de Faradays d'électricité est déterminé par la formule

n = mVc ,

Où m– masse de solution, g ; V– volume de réactif utilisé pour le titrage de 1 g de liquide anodique ; c – concentration du titrant, g-équiv/cm3.

Quelle meilleure façon de lire les bases un lundi soir ? électrodynamique. C'est vrai, vous pouvez trouver beaucoup de choses meilleures. Nous vous suggérons néanmoins de lire cet article. Cela ne prend pas beaucoup de temps, mais information utile restera dans le subconscient. Par exemple, lors d’un examen, sous stress, il sera possible de réussir à extraire la loi de Faraday du plus profond de la mémoire. Puisqu’il existe plusieurs lois de Faraday, précisons qu’il s’agit ici de la loi d’induction de Faraday.

Électrodynamique– une branche de la physique qui étudie le champ électromagnétique dans toutes ses manifestations.

Cela inclut l'interaction des champs électriques et magnétiques, le courant électrique, le rayonnement électromagnétique et l'influence du champ sur les corps chargés.

Nous n’avons pas pour objectif ici de considérer toute l’électrodynamique. Dieu pardonne! Examinons de plus près l'une de ses lois fondamentales, appelée par la loi induction électromagnétique Faraday.

Histoire et définition

Faraday, parallèlement à Henry, découvrit le phénomène de l'induction électromagnétique en 1831. Certes, j'ai réussi à publier les résultats plus tôt. La loi de Faraday est largement utilisée dans la technologie, dans les moteurs électriques, les transformateurs, les générateurs et les selfs. Quelle est l’essence de la loi de Faraday pour l’induction électromagnétique, en termes simples ? Voilà le truc !

Lorsque le flux magnétique change dans une boucle conductrice fermée, un courant électrique apparaît dans la boucle. Autrement dit, si nous tordons un cadre avec du fil et le plaçons dans un champ magnétique changeant (prenons un aimant et le tournons autour du cadre), le courant circulera à travers le cadre !

Faraday a appelé cela l'induction de courant, et le phénomène lui-même a été surnommé l'induction électromagnétique.

Induction électromagnétique– l'apparition d'un courant électrique dans un circuit fermé lorsque le flux magnétique traversant le circuit change.

La formulation de la loi fondamentale de l'électrodynamique - la loi de Faraday sur l'induction électromagnétique, se présente comme suit :

CEM, apparaissant dans le circuit, est proportionnel au taux de variation du flux magnétique F à travers le circuit.

D'où vient le moins dans la formule, demandez-vous ? Pour expliquer le signe moins dans cette formule, il existe un spécial La règle de Lenz. Il indique que le signe moins, dans ce cas, indique la direction de la force électromotrice émergente. Le fait est que le champ magnétique créé par le courant d'induction est dirigé de telle manière qu'il empêche la modification du flux magnétique qui a provoqué le courant d'induction.

Exemples de résolution de problèmes

Cela semble être tout. L'importance de la loi de Faraday est fondamentale, car la base de la quasi-totalité de l'industrie électrique repose sur l'utilisation de cette loi. Pour vous aider à comprendre plus rapidement, regardons un exemple de résolution d’un problème à l’aide de la loi de Faraday.

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L'électrolyse est un processus physique et chimique réalisé dans des solutions de diverses substances à l'aide d'électrodes (cathode et anode). De nombreuses substances se décomposent chimiquement en leurs composants lorsqu'un courant électrique traverse leur solution ou fond. On les appelle électrolytes. Ceux-ci comprennent de nombreux acides, sels et bases. Il existe des électrolytes forts et faibles, mais cette division est arbitraire. Dans certains cas, les électrolytes faibles présentent les propriétés des électrolytes forts et vice versa.

Lorsque le courant traverse une solution ou un électrolyte fondu, divers métaux se déposent sur les électrodes (dans le cas des acides, de l'hydrogène est simplement libéré). En utilisant cette propriété, vous pouvez calculer la masse de la substance libérée. Pour de telles expériences, une solution de sulfate de cuivre est utilisée. Un dépôt de cuivre rouge est facilement visible sur la cathode de carbone lorsque le courant passe à travers. La différence entre les valeurs de ses masses avant et après l'expérience sera la masse du cuivre déposé. Cela dépend de la quantité d’électricité traversant la solution.

La première loi de Faraday peut être formulée comme suit : la masse de substance m libérée à la cathode est directement proportionnelle à la quantité d'électricité (charge électrique q) traversant la solution ou la fonte de l'électrolyte. Cette loi s'exprime par la formule : m=KI=Kqt, où K est le coefficient de proportionnalité. C'est ce qu'on appelle l'équivalent électrochimique de la substance. Pour chaque substance qu'il prend différentes significations. Il est numériquement égal à la masse substance libérée sur l'électrode en 1 seconde à un courant de 1 ampère.

La deuxième loi de Faraday

Dans des tableaux spéciaux, vous pouvez voir les valeurs électrochimiques de diverses substances. Vous remarquerez que ces valeurs sont sensiblement différentes. Faraday a donné une explication à cette différence. Il s'est avéré que l'équivalent électrochimique d'une substance est directement proportionnel à son équivalent chimique. Cette affirmation est appelée la deuxième loi de Faraday. Sa vérité a été confirmée expérimentalement.

La formule exprimant la deuxième loi de Faraday ressemble à ceci : K=M/F*n, où M est la masse molaire, n est la valence. Attitude masse molaireà la valence est appelé un équivalent chimique.

La quantité 1/F a la même signification pour toutes les substances. F est appelée constante de Faraday. Elle est égale à 96,484 C/mol. Cette valeur indique la quantité d'électricité qui doit traverser une solution ou un électrolyte fondu pour qu'une mole de la substance se dépose sur la cathode. 1/F montre combien de moles d'une substance se déposeront sur la cathode lorsqu'une charge de 1 C la traversera.

Il existe une relation entre la masse de la substance convertie lors de l’électrolyse et la quantité d’électricité traversant l’électrolyte, qui se reflète dans les deux lois de Faraday.

La première loi de Faraday. Pour tout processus d'électrode donné, la masse de la substance convertie est directement proportionnelle à la quantité d'électricité traversant l'électrolyte :

m = kQ,(2.10)

Où m- masse de la substance convertie, g ; Q- la quantité d'électricité (C) égale au produit de l'intensité du courant ( je, A) pendant un moment ( t, Avec); k-équivalent électrochimique d'une substance, exprimant le nombre de grammes de celle-ci convertis par un coulomb d'électricité.

Loi de Faraday II. Lorsque des quantités égales d'électricité traversent des solutions de différents électrolytes, la masse de chaque substance en cours de transformation est proportionnelle à son équivalent chimique t 1:T 2:m 3 ... = m e1 : m e2 : m e3...(où m e est la masse équivalente de la substance). Si la masse de l'une des substances converties, lors du passage d'une certaine quantité d'électricité, s'avère être égale à sa masse équivalente ( T 1 =m e1) , alors les égalités seront également valables pour d'autres substances m 2 = m e2, m 3 = m e3, etc.

Ainsi, pour transformer une masse équivalente d'une substance, il faut la même quantité d'électricité, appelée constante de Faraday F(96494 C/mol). La constante de Faraday est la charge portée par une mole d'électrons ou une mole d'ions monochargés (c'est-à-dire 6,02 1023 électrons ou ions monochargés).

La deuxième loi de Faraday peut également s'écrire comme suit : Pour décharger une mole d’ions sur une électrode, il faut faire passer autant de Faradays d’électricité à travers la solution que de nombres de charges élémentaires possède un ion donné.

En nous basant sur la loi de Faraday II, nous pouvons écrire

k = m e/ F.(2.11)

Des relations (2.10) et (2.11) l’équation combinée des lois de Faraday suit :

m =(m e/ F)Q =(m e/ F)Il.(2.12)

Il est largement utilisé pour divers calculs en électrochimie. En particulier, les lois de Faraday constituent la base de la manière la plus précise de mesurer la quantité d'électricité traversant un circuit. Elle consiste à déterminer la masse de la substance libérée lors de l'électrolyse sur l'électrode. A cet effet, des instruments appelés coulomètres sont utilisés. Dans la pratique de laboratoire, un coulomètre en cuivre est utilisé dans lequel une solution acidifiée de CuSO 4 avec des électrodes de cuivre est soumise à une électrolyse. Il est important qu’une seule réaction électrochimique se produise au niveau de l’électrode du coulomètre et que le produit résultant puisse être quantifié avec précision. Par exemple, toute la quantité d'électricité traversant un coulomètre en cuivre est dépensée pour transférer le cuivre de l'anode à la cathode, où sa masse est déterminée par la méthode gravimétrique.

DANS à des fins de recherche Ils utilisent un coulomètre à argent ou à gaz, dans lequel ils mesurent le volume du mélange (2H 2 + O 2) obtenu par électrolyse d'une solution aqueuse de KOH.

L'utilisation de coulomètres permet de déterminer la proportion de courant utile dépensé (c'est-à-dire le courant dépensé pour obtenir produit utile), qui se caractérise par la sortie de courant. Le courant de sortie est le rapport entre la substance réellement obtenue lors de l'électrolyse et celle théoriquement calculée. Généralement, le rendement actuel η est exprimé en pourcentage. Alors:

η = ( m pratique / m théoriquement)100%. (2.13)

Vous pouvez aborder le calcul de η différemment. Si l’on détermine à partir de la masse réellement libérée de la substance sur la base de (2.12) la quantité d’électricité utilement dépensée Q’ alors η sera exprimé comme le rapport de l’électricité utile à sa nombre total passé par le circuit :

η = ( Q’/Q)100%. (2.14)

Les lois de Faraday ont établi l'idée de la nature atomique de l'électricité. Ces idées ont servi de base au calcul de la constante la plus importante : la constante d'Avogadro. Relation entre la constante de Faraday F, Avo-gadro N et la charge de l'électron e découle de la relation :

F/e = N Un (2.15)

Application de l'électrolyse. L'électrolyse avec une anode soluble est utilisée pour purifier les métaux ( électroraffinage). Lors de l'électroraffinage du cuivre, des plaques en cuivre purifié sont placées dans l'électrolyseur comme anode (cathode - plaques en cuivre préalablement purifié électrolytiquement). Les processus suivants ont lieu respectivement à l'anode et à la cathode :

Сu (pollué) – 2 ē = Cu 2+ ,

Cu 2+ + 2 ē = Cu (pur).

Lors de l'électroraffinage du cuivre, les contaminants provenant de métaux plus nobles tels que l'Ag ou l'Au ne passent pas dans la solution et sont collectés au fond de l'électrolyseur. Les contaminants provenant de métaux moins nobles tels que Pb, Fe, Zn, comme le cuivre lui-même, entrent en solution, mais ne se déposent pas sur la cathode et ne contaminent donc pas le cuivre qui y est déposé. Outre le cuivre, le nickel, le cadmium, l'aluminium et d'autres métaux peuvent être utilisés comme anodes solubles.

L'électrolyse avec une anode soluble est utilisée en galvanoplastie pour recouvrir certains métaux de fines couches d'autres ( galvanoplastie). Dans ce cas, les produits recouverts de métal constituent la cathode lors de l'électrolyse et le métal de revêtement est utilisé comme anode. Technologiquement, c'est très pratique, car les concentrations d'ions (sels) dans la solution d'électrolyse ne changent pas. Des revêtements décoratifs et résistants à la corrosion qui durcissent la surface (chromage) sont appliqués électrochimiquement. A l'aide de revêtements, les dimensions des pièces sont restaurées (réparation). Pour que le revêtement tienne fermement, la surface métallique avant application du revêtement est soigneusement nettoyée (meulée, polie) et dégraissée (traitée avec une solution de soude chaude, frottée avec de la craie mélangée à un alcali, etc.). Pour éliminer les oxydes, la surface métallique est gravée avec une solution d'acide sulfurique à 15...20 % pendant 10...15 minutes. Pour éliminer complètement le film d'oxyde, la pièce est nettoyée décapage, se connectant à l'anode pendant une courte période avant la galvanisation. La meilleure adhérence du revêtement à la surface métallique est observée pour les revêtements finement cristallins. La structure de revêtement souhaitée est obtenue en modifiant la composition de l'électrolyte et le mode d'électrolyse : ---------