ファラデー定数:電荷について知っておくべきことすべて

ファラデー定数

他の時と同様に、私たちはエレクトロニクスと電気の分野における他の基本的な質問にコメントしました。 オームの法則、波 キルヒホッフの法則、さらには 基本的な電気回路の種類、それが何であるかを知ることも興味深いでしょう ファラデー定数、それはあなたが負荷についてもう少し知るのを助けることができるので。

この記事では、もう少しよく理解できます 絶え間ない至福とは、何に適用でき、どのように計算されますか..。

ファラデー定数とは何ですか?

マイケル·ファラデー

La ファラデー定数 物理学や化学の分野で広く使われている定数です。 これは、電子XNUMXモルあたりの電荷量として定義されます。 その名前は、英国の科学者マイケルファラデーに由来しています。 この定数は、電気化学システムで使用して、電極内に形成される元素の質量を計算できます。

それは文字で表すことができます F、およびモル元素電荷として定義され、 計算する として:

式

あること F 結果の値 ファーデイの定数、eは元素電荷であり、Naはアボガドロ定数です。

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

SIによると、このファラデー定数は他の定数と同様に正確であり、その正確な値は次のとおりです。 96485,3321233100184 C / mol。 ご覧のとおり、単位C / mol、つまりXNUMXモルあたりのクーロンで表されます。 そして、これらのユニットが何であるかを理解するために、まだわからない場合は、次のXNUMXつのセクションを読み続けることができます...

ほくろとは何ですか?

モル原子

Un 物質量を測定する単位です。 単位系のSI内では、7つの基本量の6,022つです。 元素であれ化合物であれ、どのような物質でも、それを構成する一連の元素単位があります。 140モルは76×10に相当します23 アボガドロ定数の固定数値である基本エンティティ。

これらの素粒子は、原子、分子、イオン、電子、光子、またはその他の種類の素粒子です。 たとえば、これを使用すると、 原子数を計算する 与えられた物質のグラムに何が含まれていますか。

化学、モルは、組成、化学反応などについて多くの計算を行うことができるため、不可欠です。 たとえば、水(H2O)、あなたは反応があります 2 H2 + O2 →2H2Oつまり、XNUMXモルの水素(H2)およびXNUMXモルの酸素(O2)反応してXNUMXモルの水を形成します。 さらに、それらは濃度を表すためにも使用できます(モル濃度を参照)。

電荷とは何ですか?

電荷

一方、から 電荷 すでに他の機会に話しましたが、それはいくつかの亜原子粒子の固有の物理的特性であり、電磁場のためにそれらの間に引力と反発力を示します。 電荷と電場の間の電磁相互作用は、強い核力、弱い核力、重力とともに、物理学における4つの基本的な相互作用のXNUMXつです。

この電荷を測定するには、 クーロン(C)またはクーロン、およびXNUMXアンペアの強度の電流によってXNUMX秒間に運ばれる電荷の量として定義されます。

ファラデー定数の応用

ファラデー定数

何が気になるなら 実用化 あなたはこのファラデー定数を持つことができます、真実はあなたがかなりの数を持っているということです、いくつかの例は次のとおりです:

  • 電気めっき/陽極酸化:ある金属が電気分解によって別の金属で覆われる冶金産業のプロセス用。 たとえば、鋼に亜鉛の層を亜鉛メッキして耐食性を高める場合です。 これらのプロセスでは、コーティングされる金属がアノードとして使用され、電解質はアノード材料の可溶性塩です。
  • 金属精製:銅、亜鉛、スズなどの金属の精製に使用される処方にも適用できます。 また、電気分解手順によって。
  • 化学製造:化合物を生成するために、この定数も通常使用されます。
  • 化学分析:電気分解により、化学組成も決定できます。
  • ガス生産:電気分解によって水から得られる酸素や水素などのガスも、この定数を計算に使用します。
  • 医学と美学電気分解は、不要な髪の毛を取り除くことに加えて、特定の神経を刺激したり、特定の問題を治療したりするためにも使用できます。 定数がなければ、このタイプのツールを多数開発することはできませんでした。
  • 印刷:プリンターの場合、電気分解プロセスは特定の要素にも使用されます。
  • 電解コンデンサ:酸化アルミニウムの薄膜と電極間のアルミニウムアノードからなるよく知られた電子部品。 電解質は、ホウ酸、グリセリン、および水酸化アンモニウムの混合物です。 そして、これはそれらの大きな能力が達成される方法です...

電気分解とは何ですか?

電解

そしてファラデー定数は非常に密接に関連しているので 電解業界でよく使われているこの別の用語を見てみましょう。 このプロセスのおかげで、化合物の元素を電気で分離することができます。 これは、アノードアニオンによる電子の放出(酸化)とカソードカチオンによる電子の捕獲(還元)によって行われます。

1800年に、化学電池の動作を研究しているときに、ウィリアム・ニコルソンによって偶然発見されました。 1834年、 マイケル·ファラデー 電気分解の法則を開発し、公開しました。

たとえば、の電気分解 水H2O、酸素と水素を生成することができます。 電極に直流電流を流すと、水素から酸素が分離され、両方のガスが分離されます(非常に危険な爆発反応が発生するため、接触できません)。


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