ثابت فارادی: هر آنچه باید درباره بار الکتریکی بدانید

ثابت فارادی

مانند سایر موارد ، ما در مورد سایر سوالات اساسی در زمینه الکترونیک و برق ، مانند قانون اهم، امواج قوانین کیرخوف، و حتی انواع مدارهای الکتریکی اساسی، همچنین جالب است بدانید که آن چیست ثابت فارادی، زیرا می تواند به شما کمک کند تا کمی بیشتر در مورد بارها بدانید.

در این مقاله کمی بهتر متوجه خواهید شد سعادت ثابت چیست، برای چه مواردی می توان درخواست کرد و چگونه محاسبه می شود ...

ثابت فارادی چیست؟

مایکل فارادی

La ثابت فارادی این یک ثابت است که به طور گسترده در زمینه های فیزیک و شیمی استفاده می شود. مقدار بار الکتریکی در هر مول الکترون تعریف می شود. نام آن از دانشمند بریتانیایی مایکل فارادی گرفته شده است. از این ثابت می توان در سیستم های الکتروشیمیایی برای محاسبه جرم عناصر تشکیل شده در الکترود استفاده کرد.

می توان آن را با نامه نشان داد F، و به عنوان بار عنصری مولار ، قادر بودن تعریف می شود محاسبه عنوان:

فرمول

بودن F مقدار حاصله ثابت فردای ، بار الکتریکی عنصری ، و Na ثابت آووگادرو است:

  • e = 1.602176634 × 10-19 C
  • Na = 6.02214076 × 1023  مول-1

طبق SI ، این ثابت فارادی مانند سایر ثابت ها دقیق است و مقدار دقیق آن عبارت است از: 96485,3321233100184 C / مولبه همانطور که می بینید ، در واحد C / mol ، یعنی کولنب در مول بیان می شود. و برای درک این که این واحدها چیست ، اگر هنوز نمی دانید ، می توانید به خواندن دو بخش بعدی ادامه دهید ...

خال چیست؟

اتم مول

Un مول واحدی است که مقدار ماده را اندازه گیری می کند. در SI واحدها ، یکی از 7 کمیت اساسی است. در هر ماده ای ، عنصر یا ترکیب شیمیایی ، مجموعه ای از واحدهای عنصری وجود دارد که آن را تشکیل می دهند. یک خال معادل 6,022 140 76 10 × XNUMX خواهد بود23 موجودات ابتدایی ، که مقدار عددی ثابت ثابت آووگادرو است.

این موجودات عنصری می توانند یک اتم ، یک مولکول ، یک یون ، یک الکترون ، فوتون یا هر نوع ذره عنصری دیگر باشند. به عنوان مثال ، با این کار می توانید تعداد اتم ها را محاسبه کنید آنچه در یک گرم از یک ماده معین وجود دارد.

در علم شیمی، خال ضروری است ، زیرا اجازه می دهد محاسبات زیادی برای ترکیبات ، واکنش های شیمیایی و غیره انجام شود. به عنوان مثال ، برای آب (H2O) ، شما واکنش نشان می دهید 2 H2 + او2 → 2 ساعت2Oیعنی دو مولد هیدروژن (H2) و یک مول اکسیژن (O2) واکنش نشان داده و دو مول آب تشکیل می دهند. علاوه بر این ، آنها همچنین می توانند برای بیان تمرکز استفاده شوند (به مولاریت مراجعه کنید).

بار الکتریکی چیست؟

بارهای الکتریکی

از سوی دیگر ، از شارژ الکتریکی ما قبلاً در موارد دیگری صحبت کرده ایم ، این یک ویژگی فیزیکی ذاتی برخی از ذرات زیر اتمی است که به دلیل میدانهای الکترومغناطیسی نیروهای جذاب و دافعه ای بین آنها ظاهر می شود. برهمکنش الکترومغناطیسی ، بین بار و میدان الکتریکی ، یکی از 4 فعل و انفعالات اساسی در فیزیک است ، به همراه نیروی هسته ای قوی ، نیروی هسته ای ضعیف و نیروی گرانشی.

برای اندازه گیری این بار الکتریکی ، Coulomb (C) یا Coulomb، و به عنوان میزان بار حمل شده در یک ثانیه توسط جریان الکتریکی با شدت یک آمپر تعریف می شود.

کاربردهای ثابت فارادی

ثابت فارادی

اگر تعجب می کنید چه کاربرد عملی شما می توانید این ثابت فارادی را داشته باشید ، حقیقت این است که تعداد کمی از آنها را دارید ، برخی از نمونه ها عبارتند از:

  • آبکاری / آندایز کردن: برای فرآیندهای صنعت متالورژی که در آن یک فلز با الکترولیز با فلزی دیگر پوشانده شده است. به عنوان مثال ، وقتی فولاد با یک لایه روی گالوانیزه می شود تا مقاومت بیشتری در برابر خوردگی داشته باشد. در این فرایندها ، فلز مورد پوشش به عنوان آند استفاده می شود و الکترولیت یک نمک محلول از مواد آند است.
  • تصفیه فلزات: همچنین می تواند برای فرمول های مورد استفاده برای تصفیه فلزات مانند مس ، روی ، قلع و غیره استفاده شود. همچنین با روشهای الکترولیز.
  • تولید مواد شیمیایی: برای تولید ترکیبات شیمیایی از این ثابت نیز معمولاً استفاده می شود.
  • تجزیه و تحلیل شیمیایی: با الکترولیز می توان ترکیب شیمیایی را نیز تعیین کرد.
  • تولید گاز: گازهایی مانند اکسیژن یا هیدروژن که از طریق الکترولیز از آب به دست می آیند نیز از این ثابت برای محاسبات استفاده می کنند.
  • پزشکی و زیبایی شناسیالکترولیز همچنین می تواند برای تحریک اعصاب خاص یا درمان مشکلات خاص ، علاوه بر از بین بردن موهای ناخواسته استفاده شود. بدون ثابت بودن ، ابزارهای زیادی از این نوع نمی تواند توسعه داده شود.
  • چاپ: برای چاپگرها ، فرآیندهای الکترولیز برای عناصر خاصی نیز استفاده می شود.
  • خازن های الکترولیتی: یک قطعه الکترونیکی معروف که شامل یک فیلم نازک از اکسید آلومینیوم و یک آند آلومینیومی بین الکترودها است. الکترولیت مخلوطی از اسید بوریک ، گلیسیرین و هیدروکسید آمونیوم است. و اینگونه است که آن ظرفیت های بزرگ به دست می آید ...

الکترولیز چیست؟

الکترولیز

و از آنجا که ثابت فارادی بسیار نزدیک به است الکترولیزبیایید ببینیم این اصطلاح دیگر چیست که در صنعت بسیار استفاده می شود. با تشکر از این فرایند ، عناصر یک ترکیب را می توان با استفاده از برق جدا کرد. این امر با انتشار الکترونها توسط آنیونهای آند (اکسیداسیون) و گرفتن الکترونها توسط کاتیونهای کاتد (کاهش) انجام می شود.

این به طور تصادفی توسط ویلیام نیکلسون ، در سال 1800 ، هنگام مطالعه عملکرد باتری های شیمیایی کشف شد. در سال 1834 ، مایکل فارادی قوانین الکترولیز را توسعه داده و منتشر کرد.

به عنوان مثال ، الکترولیز از آب H2O، اجازه می دهد تا اکسیژن و هیدروژن ایجاد شود. اگر یک جریان مستقیم از طریق الکترودها اعمال شود ، که اکسیژن را از هیدروژن جدا می کند و می تواند هر دو گاز را جدا کند (آنها نمی توانند در تماس باشند ، زیرا واکنش انفجاری بسیار خطرناکی ایجاد می کنند).


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

اولین کسی باشید که نظر

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند با *

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.