مادة قانون فاراداي: الأصوات ، الصيغ ، أمثلة المشاكل

هل تعرف ما هو قانون فاراداي؟ أحد القوانين المتعلقة بالكهرومغناطيسية ويوفر تنبؤات بالتفاعلات بين الدوائر الكهربائية والمجالات المغناطيسية حتى تتمكن من إنتاج القوى الدافعة الكهربائية.

اكتشفه العالم البريطاني مايكل فاراداي عام 1833 ، ولا يزال يستخدم حتى الآن وهو مفيد للغاية في مجالات معينة. تريد أن تعرف ماذا يعني ومثال على السؤال؟

قانون فاراداي الأول

هناك نوعان من قوانين فاراداي ، الأول يتعلق بعملية التحليل الكهربائي والشحنة الكهربائية.

تقرأ "كتلة المادة المنتجة من قطب كهربائي أثناء عملية التحليل الكهربائي ستكون متناسبة طرديًا مع كمية الشحنة الكهربائية المستخدمة"

المعادلات المستخدمة هي:

دبليو كيو

الاستخدامات هي:

س = أنا س ر

مع توضيح أن مجموع استخدام الشحنات الكهربائية ، ستكون النتيجة مساوية لمنتج القوة الحالية مع الوقت.

علاوة على ذلك ، هناك المزيد من أوجه التشابه من نتائج استخدام القانون أعلاه ، لتصبح:

ث أنا س تا

أما الصيغة المستخدمة في تطبيقها فهي:

W = e.i.t / F.

معلومة:

يمكن رؤية تطبيق قانون فاراداي في عالم الكيمياء من خلال العديد من المكونات المتعلقة بالتيار الكهربائي والتحليل الكهربائي.

كما في المولد الكهربائي وهو جهاز خاص بوظيفة توليد الطاقة الكهربائية من خلال مصادر ميكانيكية واستخدام الحث الكهرومغناطيسي. للمولدات نوعان ، هما التدفقات الحالية ذهابًا وإيابًا ومباشرة.

التطبيق التالي هو دينامو له نوعان ، وهما التيار المتردد والتيار المباشر.

اقرأ: قانون كيرشوف

قانون فاراداي الثاني

على عكس قانون فاراداي الأول ، هناك ثانية أخرى مع الصوت "كتلة المادة التي تنتجها سيكون القطب أثناء عملية التحليل الكهربائي متناسبًا طرديًا مع الكتلة المكافئة للمادة ال.

في حين أن المقصود من كتلة المادة هو كتلة المادة المطبقة على القانون. ثم الكتلة المكافئة هي كتلة مادة ، متكافئة لها نفس عدد المولات مثل 1 مول من الإلكترون.

المعادلة هي:

كتلة من كتلة مادة مكافئة للمادة

w ME

ME = حالة الأكسدة أو شحنة الأيون / Ar

الصيغة المستخدمة في تطبيق هذا القانون الثاني هي:

W1 / W2 = e1 / e2

معلومة:

في تطبيق هذا القانون الثاني ، تعتبر دالة الكتلة المكافئة مهمة جدًا. مقسومًا على التغير في رقم الأكسدة الذي يحدث في تفاعل التحليل الكهربائي.

المعادلة هي:

م_بلوط = أر

تغيير في عدد الأكسدة

عند الإشارة إلى مفاهيم القياس المتكافئ الأساسية ، هناك علاقة بين الكتلة وعدد المو وكتلة الضرس والتي ستكون مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالاستخدام المشترك لقوانين فاراداي الأولى والثانية.

المعادلة هي:

الملخص هو المعادلة المجمعة بين و 2 ، وهي:

G ~ i x t x M_بلوط

معلومة:

اقرأ: قانون هوك

مثال على مشكلة قانون فاراداي

لفهم تطبيق قانون فاراداي بشكل أفضل ، إليك بعض الأمثلة على تطبيقه.

1. مثال 1

يوجد ترسب للنحاس في دائرة كهربائية بحجم 5 جرام. ما كتلة Ag التي ترسبت عند الأقطاب الكهربائية؟ للحصول على معلومات إضافية Ag = 108 ، و Cu = 63.5.

إذن ، كتلة Ag التي تستقر تساوي 17 جرامًا.

2. مثال 2

كم عدد الفارادايس سوف يستغرق الأمر لتقليل أيونات الكالسيوم؟²⁺ بكمية 12 جرام؟ هنا المناقشة:

لذلك ، يتطلب الأمر 0.6 فاراداي لتقليل أيونات الكالسيوم²⁺ والتي تبلغ 12 جرام.

اقرأ: قانون كولوم

3. مثال 3

يُسمح بتدفق تيار كهربائي يبلغ 0.2 أمبير لمدة 50 دقيقة ، ثم يدخل في خلية التحليل الكهربائي التي تحتوي على محلول CuCl.₂. ما مقدار راسب النحاس الذي سيتشكل عند الكاثود. كمعلومات إضافية Ar from Cu = 63.5

لذلك ، فإن قيمة ترسب النحاس التي تحدث هي 0.197 جرام.

4. مثال 4

في التحليل الكهربائي باستخدام قطب كهربائي من النوع الكربوني ، كان قادرًا على إنتاج راسب من نوع النحاس بمقدار 12.7 جرامًا. يستخدم تيارًا كهربائيًا مقداره 4 أمبير. كم من الوقت سيستغرق التحليل الكهربائي؟

لذا فإن وقت التحليل الكهربائي هو 9650 ثانية باستخدام الصيغة التي تنطبق على قانون فاراداي.

لأولئك منكم الذين يدرسون الكيمياء ، بالطبع سوف تحتاج حقًا إلى فهم صحيح لقانون فاراداي. لذلك عند تكليفك بمهمة تتعلق بتطبيق القانون ، يمكنك الإجابة عليها بشكل صحيح وشامل باستخدام الصيغ المتاحة بالفعل.