Faraday konstant: allt du behöver veta om elektrisk laddning

Som andra gånger har vi kommenterat andra grundläggande frågor inom elektronik och elektricitet, t.ex. Ohms lag, vågor Kirchoffs lagar, och även typer av grundläggande elektriska kretsar, det skulle också vara intressant att veta vad det är Faradays är konstant, eftersom det kan hjälpa dig att veta lite mer om lasterna.

I den här artikeln förstår du lite bättre vad är konstant lycka, vad kan det ansökas om, och hur beräknas det ...

Vad är Faraday -konstanten?

La Faradays är konstant det är en konstant som ofta används inom fysik och kemi. Det definieras som mängden elektrisk laddning per mol elektroner. Dess namn kommer från den brittiske forskaren Michael Faraday. Denna konstant kan användas i elektrokemiska system för att beräkna massan av elementen som bildas i en elektrod.

Det kan representeras av bokstaven F, och definieras som den molära elementära laddningen, att kunna calcular som:

vara F det resulterande värdet av Fardays konstant, e elementär elektrisk laddning, och Na är Avogadros konstant:

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

Enligt SI är denna Faraday -konstant exakt, precis som andra konstanter, och dess exakta värde är: 96485,3321233100184 C / mol. Som du kan se uttrycks det i enheten C / mol, det vill säga coulombs per mol. Och för att förstå vad dessa enheter är, om du inte vet ännu kan du fortsätta läsa de två följande avsnitten ...

Vad är en mullvad?

Un mol är en enhet som mäter mängden ämne. Inom SI för enheter är det en av de 7 grundläggande mängderna. I vilket ämne som helst, vare sig det är ett element eller en kemisk förening, finns det en serie elementenheter som komponerar det. En mol skulle motsvara 6,022 140 76 × 10²³ elementära enheter, vilket är det fasta numeriska värdet för Avogadros konstant.

Dessa elementära enheter kan vara en atom, en molekyl, en jon, en elektron, fotoner eller någon annan typ av elementarpartikel. Med detta kan du till exempel beräkna antalet atomer vad som finns i ett gram av ett givet ämne.

I kemi, molen är grundläggande, eftersom den tillåter många beräkningar för kompositioner, kemiska reaktioner etc. Till exempel för vatten (H₂O), du har en reaktion 2 H₂ + ELLER₂ → 2H₂O, det vill säga att två mol väte (H₂) och en mol syre (O₂) reagerar för att bilda två mol vatten. Dessutom kan de också användas för att uttrycka koncentration (se molaritet).

Vad är den elektriska laddningen?

Å andra sidan, från elektrisk laddning Vi har redan talat vid andra tillfällen, det är en inneboende fysisk egenskap hos vissa subatomära partiklar som uppvisar attraktiva och frånstötande krafter mellan dem på grund av elektromagnetiska fält. Den elektromagnetiska interaktionen, mellan laddningen och det elektriska fältet, är en av de fyra grundläggande interaktionerna i fysiken, tillsammans med den starka kärnkraften, den svaga kärnkraften och gravitationskraften.

För att mäta denna elektriska laddning, Coulomb (C) eller Coulomb, och definieras som mängden laddning som bärs på en sekund av en elektrisk ström med intensitet en ampere.

Tillämpningar av Faraday -konstanten

Om du undrar vad praktisk applikation Du kan ha denna Faraday -konstant, sanningen är att du har ganska många, några exempel är:

• Galvanisering / anodisering: för processer inom metallurgisk industri där en metall täcks med en annan genom elektrolys. Till exempel när stål är galvaniserat med ett lager zink för att ge det större motståndskraft mot korrosion. I dessa processer används metallen som ska beläggas som anod och elektrolyten är ett lösligt salt av anodmaterialet.
• Metallrening: det kan också appliceras på formlerna som används för förädling av metaller som koppar, zink, tenn, etc. Även genom elektrolysprocedurer.
• Kemisk tillverkning: för att producera kemiska föreningar används denna konstant vanligtvis också.
• Kemisk analys: genom elektrolys kan den kemiska sammansättningen också bestämmas.
• Gasproduktion: gaser som syre eller väte som erhålls från vatten genom elektrolys använder också denna konstant för beräkningar.
• Medicin och estetikElektrolys kan också användas för att stimulera vissa nerver eller behandla vissa problem, förutom att ta bort oönskat hår. Utan konstanten kunde en mängd verktyg av denna typ inte ha utvecklats.
• Skriv: För skrivare används elektrolysprocesser också för vissa element.
• Elektrolytkondensatorer: en välkänd elektronisk komponent bestående av en tunn film av aluminiumoxid och en aluminiumanod mellan elektroderna. Elektrolyten är en blandning av borsyra, glycerin och ammoniumhydroxid. Och så här uppnås den stora kapaciteten ...

Vad är elektrolys?

Och eftersom Faraday -konstanten är så nära besläktad med elektrolysLåt oss se vad denna andra term är som används mycket i branschen. Tack vare denna process kan element i en förening separeras med hjälp av elektricitet. Detta görs genom att elektronerna frigörs av anodanjonerna (oxidation) och fångandet av elektroner genom katodkatjonerna (reduktion).

Det upptäcktes av misstag av William Nicholson, 1800, medan han studerade driften av kemiska batterier. År 1834, Michael Faraday utvecklat och publicerat elektrolyslagarna.

Till exempel elektrolys av vatten H₂O, gör det möjligt att skapa syre och väte. Om en likström appliceras genom elektroder, som kommer att separera syret från vätet, och kunna isolera båda gaserna (de kan inte komma i kontakt, eftersom de producerar en mycket farlig explosiv reaktion).