फैराडे स्थिरांक: विद्युत आवेश के बारे में वह सब कुछ जो आपको जानना आवश्यक है

अन्य समय की तरह हमने इलेक्ट्रॉनिक्स और बिजली के क्षेत्र में अन्य मूलभूत प्रश्नों पर टिप्पणी की है, जैसे कि ओम कानून, लहर की किरचॉफ के नियम, और यहां तक ​​कि बुनियादी विद्युत परिपथों के प्रकार, यह जानना भी दिलचस्प होगा कि यह क्या है फैराडे स्थिरांक, क्योंकि यह आपको भार के बारे में थोड़ा और जानने में मदद कर सकता है।

इस लेख में आप थोड़ा बेहतर समझेंगे निरंतर आनंद क्या है, इसके लिए क्या आवेदन किया जा सकता है, और इसकी गणना कैसे की जाती है ...

फैराडे स्थिरांक क्या है?

La फैराडे स्थिरांक यह भौतिकी और रसायन विज्ञान के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला निरंतर है। इसे इलेक्ट्रॉनों के प्रति मोल विद्युत आवेश की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है। इसका नाम ब्रिटिश वैज्ञानिक माइकल फैराडे के नाम पर पड़ा है। इलेक्ट्रोड में बनने वाले तत्वों के द्रव्यमान की गणना करने के लिए इस स्थिरांक का उपयोग विद्युत रासायनिक प्रणालियों में किया जा सकता है।

इसे पत्र द्वारा दर्शाया जा सकता है F, और सक्षम होने के कारण दाढ़ मौलिक प्रभार के रूप में परिभाषित किया गया है गणना के रूप में:

किया जा रहा है F परिणामी मूल्य फैराडे स्थिरांक, ई मौलिक विद्युत आवेश, और Na अवोगाद्रो स्थिरांक है:

• ई = १.६०२१७६६३४ × १०^-19 C
• ना = 6.02214076 × 10²³  मोल^-1

एसआई के अनुसार, यह फैराडे स्थिरांक अन्य स्थिरांकों की तरह सटीक है, और इसका सटीक मान है: 96485,3321233100184 सी / मोल. जैसा कि आप देख सकते हैं, इसे इकाई C / mol में व्यक्त किया जाता है, अर्थात कूलम्ब प्रति मोल। और यह समझने के लिए कि ये इकाइयाँ क्या हैं, यदि आप अभी तक नहीं जानते हैं, तो आप अगले दो खंडों को पढ़ना जारी रख सकते हैं ...

एक तिल क्या है?

Un मोल एक इकाई है जो पदार्थ की मात्रा को मापती है। इकाइयों के एसआई के भीतर, यह 7 मूलभूत मात्राओं में से एक है। किसी भी पदार्थ में, चाहे वह तत्व हो या रासायनिक यौगिक, इसकी रचना करने वाली तात्विक इकाइयों की एक श्रृंखला होती है। एक मोल 6,022 140 76 × 10 . के बराबर होगा²³ प्राथमिक निकाय, जो अवोगाद्रो स्थिरांक का निश्चित संख्यात्मक मान है।

ये तात्विक निकाय एक परमाणु, एक अणु, एक आयन, एक इलेक्ट्रॉन, फोटॉन या किसी अन्य प्रकार के मौलिक कण हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, इसके साथ आप कर सकते हैं परमाणुओं की संख्या की गणना करें किसी दिए गए पदार्थ के एक ग्राम में क्या है।

में रसायन शास्त्र, तिल आवश्यक है, क्योंकि यह रचनाओं, रासायनिक प्रतिक्रियाओं आदि के लिए कई गणना करने की अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, पानी के लिए (H₂ओ), आपकी प्रतिक्रिया है 2 एच₂ + ओ₂ → 2 एच₂Oयानी हाइड्रोजन के दो मोल (H .)₂) और ऑक्सीजन का एक मोल (O .)₂) दो मोल पानी बनाने के लिए प्रतिक्रिया करें। इसके अलावा, उनका उपयोग एकाग्रता को व्यक्त करने के लिए भी किया जा सकता है (देखें दाढ़)।

विद्युत आवेश क्या है?

दूसरी ओर, से आवेश हम पहले ही अन्य अवसरों पर बात कर चुके हैं, यह कुछ उप-परमाणु कणों की एक आंतरिक भौतिक संपत्ति है जो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के कारण उनके बीच आकर्षक और प्रतिकारक बल प्रकट करते हैं। विद्युत चुम्बकीय संपर्क, आवेश और विद्युत क्षेत्र के बीच, मजबूत परमाणु बल, कमजोर परमाणु बल और गुरुत्वाकर्षण बल के साथ भौतिकी में 4 मूलभूत अंतःक्रियाओं में से एक है।

इस विद्युत आवेश को मापने के लिए, कूलम्ब (सी) या कूलम्ब, और एक एम्पीयर की तीव्रता के विद्युत प्रवाह द्वारा एक सेकंड में किए गए आवेश की मात्रा के रूप में परिभाषित किया गया है।

फैराडे स्थिरांक के अनुप्रयोग

अगर आपको आश्चर्य हो तो क्या व्यावहारिक अनुप्रयोग आपके पास यह फैराडे स्थिरांक हो सकता है, सच्चाई यह है कि आपके पास काफी कुछ है, कुछ उदाहरण हैं:

• इलेक्ट्रोप्लेटिंग / एनोडाइजिंग: धातुकर्म उद्योग में प्रक्रियाओं के लिए जहां इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा एक धातु को दूसरे के साथ कवर किया जाता है। उदाहरण के लिए, जब स्टील को जंग के लिए अधिक प्रतिरोध देने के लिए जस्ता की एक परत के साथ जस्ती किया जाता है। इन प्रक्रियाओं में, लेपित होने वाली धातु का उपयोग एनोड के रूप में किया जाता है और इलेक्ट्रोलाइट एनोड सामग्री का घुलनशील नमक होता है।
• धातु शुद्धिकरण: यह तांबे, जस्ता, टिन, आदि जैसे धातुओं के शोधन के लिए उपयोग किए जाने वाले सूत्रों पर भी लागू किया जा सकता है। इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियाओं द्वारा भी।
• रासायनिक निर्माण: रासायनिक यौगिकों के उत्पादन के लिए इस स्थिरांक का भी आमतौर पर उपयोग किया जाता है।
• रासायनिक विश्लेषणइलेक्ट्रोलिसिस द्वारा रासायनिक संरचना भी निर्धारित की जा सकती है।
• गैस उत्पादन: इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा पानी से प्राप्त ऑक्सीजन या हाइड्रोजन जैसी गैसें भी गणना के लिए इस स्थिरांक का उपयोग करती हैं।
• चिकित्सा और सौंदर्यशास्त्रअनचाहे बालों को हटाने के अलावा, इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग कुछ नसों को उत्तेजित करने या कुछ समस्याओं के इलाज के लिए भी किया जा सकता है। स्थिरांक के बिना, इस प्रकार के अनेक उपकरण विकसित नहीं किए जा सकते थे।
• प्रिंट: प्रिंटर के लिए, कुछ तत्वों के लिए इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियाओं का भी उपयोग किया जाता है।
• इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर: एक प्रसिद्ध इलेक्ट्रॉनिक घटक जिसमें एल्यूमीनियम ऑक्साइड की एक पतली फिल्म और इलेक्ट्रोड के बीच एक एल्यूमीनियम एनोड होता है। इलेक्ट्रोलाइट बोरिक एसिड, ग्लिसरीन और अमोनियम हाइड्रॉक्साइड का मिश्रण है। और इस तरह उन महान क्षमताओं को प्राप्त किया जाता है...

इलेक्ट्रोलिसिस क्या है?

और चूंकि फैराडे स्थिरांक का बहुत निकट से संबंध है इलेक्ट्रोलीज़आइए देखें कि यह दूसरा शब्द क्या है जो उद्योग में बहुत उपयोग किया जाता है। इस प्रक्रिया के लिए धन्यवाद, एक यौगिक के तत्वों को बिजली के माध्यम से अलग किया जा सकता है। यह एनोड आयनों (ऑक्सीकरण) द्वारा इलेक्ट्रॉनों की रिहाई और कैथोड केशन (कमी) द्वारा इलेक्ट्रॉनों के कब्जा द्वारा किया जाता है।

इसकी खोज गलती से विलियम निकोलसन ने 1800 में रासायनिक बैटरियों के संचालन का अध्ययन करते हुए की थी। १८३४ में, माइकल फैराडे इलेक्ट्रोलिसिस के नियमों को विकसित और प्रकाशित किया।

उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोलिसिस पानी एच₂O, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन बनाने की अनुमति देता है। यदि इलेक्ट्रोड के माध्यम से एक प्रत्यक्ष धारा लागू की जाती है, जो ऑक्सीजन को हाइड्रोजन से अलग करेगी, और दोनों गैसों को अलग करने में सक्षम होगी (वे संपर्क में नहीं आ सकती हैं, क्योंकि वे एक बहुत ही खतरनाक विस्फोटक प्रतिक्रिया उत्पन्न करती हैं)।