法拉第常數:關於電荷你需要知道的一切

法拉第常數

像其他時候一樣,我們評論了電子和電力領域的其他基本問題,例如 歐姆定律, 波浪 基爾霍夫定律,甚至 基本電路的類型,知道它是什麼也很有趣 法拉第常數,因為它可以幫助您更多地了解負載。

在這篇文章中你會更好地理解 什麼是永恆的幸福,它可以申請什麼,它是如何計算的......

什麼是法拉第常數?

邁克爾·法拉第

La 法拉第常數 它是物理和化學領域廣泛使用的常數。 它被定義為每摩爾電子的電荷量。 它的名字來自英國科學家邁克爾·法拉第。 該常數可用於電化學系統,以計算電極中形成的元素的質量。

可以用字母表示 F,並被定義為摩爾元素電荷,能夠 計算 如:

式

存在 F 結果值 法第常數,e 是元素電荷,Na 是阿伏伽德羅常數:

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

根據 SI,該法拉第常數與其他常數一樣是精確的,其精確值是: 96485,3321233100184℃/mol. 可以看到,它的單位是C/mol,即庫侖每摩爾。 要了解這些單位是什麼,如果您還不知道,您可以繼續閱讀接下來的兩節......

什麼是痣?

摩爾原子

Un M 是衡量物質數量的單位。 在單位的 SI 中,它是 7 個基本量之一。 在任何物質中,無論是元素還是化合物,都有一系列組成它的元素單元。 一摩爾相當於 6,022 140 76 × 1023 基本實體,這是阿伏伽德羅常數的固定數值。

這些元素實體可以是原子、分子、離子、電子、光子或任何其他類型的元素粒子。 例如,有了這個,你可以 計算原子數 一克給定物質中有什麼。

化學,摩爾是基本的,因為它允許對成分、化學反應等進行許多計算。 例如,對於水(H2O),你有反應 2 + 哦2 → 2 小時2O, 即兩摩爾氫 (H2) 和一摩爾氧氣 (O2) 反應生成兩摩爾水。 此外,它們還可用於表示濃度(參見摩爾濃度)。

電荷是什麼?

電荷

另一方面,從 電荷 我們已經在其他場合說過,它是一些亞原子粒子的固有物理特性,由於電磁場而在它們之間表現出吸引力和排斥力。 電荷與電場之間的電磁相互作用是物理學中的 4 種基本相互作用之一,與強核力、弱核力和引力並列。

為了測量這種電荷, 庫侖 (C) 或庫侖,定義為強度為 XNUMX 安培的電流在一秒鐘內攜帶的電荷量。

法拉第常數的應用

法拉第常數

如果你想知道什麼 實際應用 你可以有這個法拉第常數,事實是你有很多,一些例子是:

  • 電鍍/陽極氧化: 用於冶金行業的工藝,其中一種金屬通過電解被另一種金屬覆蓋。 例如,當鋼被鍍鋅一層鋅以使其具有更大的耐腐蝕性時。 在這些過程中,待塗覆的金屬用作陽極,電解質是陽極材料的可溶性鹽。
  • 金屬淨化:也可應用於銅、鋅、錫等金屬精煉所用的配方。 也通過電解程序。
  • 化工製造:通常也使用這個常數來生產化合物。
  • 化學分析: 還可以通過電解確定化學成分。
  • 產氣量:通過電解從水中獲得的氧氣或氫氣等氣體也使用該常數進行計算。
  • 醫學與美學除了去除不需要的毛髮外,電解還可用於刺激某些神經或治療某些問題。 如果沒有常量,就不可能開發出大量這種類型的工具。
  • 打印:對於打印機,電解工藝也用於某些元素。
  • 電解電容器:一種眾所周知的電子元件,由氧化鋁薄膜和電極之間的鋁陽極組成。 電解質是硼酸、甘油和氫氧化銨的混合物。 這就是實現這些強大能力的方式......

什麼是電解?

電解

由於法拉第常數與 電解讓我們看看這個行業中經常使用的另一個術語是什麼。 由於這個過程,化合物的元素可以通過電分離。 這是通過陽極陰離子釋放電子(氧化)和陰極陽離子捕獲電子(還原)來完成的。

它是由威廉·尼科爾森 (William Nicholson) 在 1800 年在研究化學電池的操作時意外發現的。 1834 年, 邁克爾·法拉第 發展並發表了電解定律。

例如,電解 水H2O,允許產生氧氣和氫氣。 如果通過電極施加直流電,這會將氧氣與氫氣分離,並能夠隔離兩種氣體(它們不能接觸,因為它們會產生非常危險的爆炸反應)。


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