Question

1. вычислите эк¬вивалент серебра, если его валентность z = 1, а молярная масса м =0,108 кг/моль. 2. при электролизе раствора медного купороса cuso4 была совершена работа 7,2 мдж. определите массу выделившейся меди, если напряжение на зажимах электролитической ванны 6 в. эквивалент меди 0,33*10-6 кг/кл.

Answer 1

ответ на этот вопрос дает следующий важный закон, также установленный Фарадеем на опыте (второй закон Фарадея): электрохимические эквиваленты различных веществ пропорциональны их молярным массам и обратно пропорциональны числам, выражающим их химическую валентность.

Для уяснения этого закона рассмотрим конкретный пример. Молярная масса серебра равна 0,1079 кг/моль, его валентность – 1. Молярная масса цинка равна 0,0654 кг/моль, его валентность – 2. Поэтому по второму закону Фарадея электрохимические эквиваленты серебра и цинка должны относиться, как

.

Согласно табл. 5, экспериментальные значения электрохимических эквивалентов равны кг/Кл для серебра и  кг/Кл для цинка; их отношение равно , что согласуется со вторым законом Фарадея.

Если обозначить по-прежнему через  [кг/Кл] электрохимический эквивалент вещества, через  [кг/моль] – его молярную массу, а через  – валентность , то второй закон Фарадея можно записать в виде

.                 (66.1)

Здесь через  обозначен коэффициент пропорциональности, который является универсальной постоянной, т. е. имеет одинаковое значение для всех веществ. Величина  называется постоянной Фарадея. Ее значение, найденное экспериментально, равно

 Кл/моль.

Некоторые элементы в разных соединениях обладают различной валентностью. Так, например, медь одновалентна в хлористой меди (СиСl), закиси меди () и еще в некоторых солях, и медь двухвалентна в хлорной меди (), окиси меди (СuО), медном купоросе () и еще в некоторых соединениях. При электролизе в растворе с одновалентной медью заряд 1 Кл всегда выделяет 0,6588 мг меди. При электролизе же в растворе с двухвалентной медью заряд 1 Кл выделяет всегда вдвое меньше меди, именно 0,3294 мг. Как мы видим, медь имеет два значения электрохимического эквивалента (табл. 5).

Отношение молярной массы какого-либо вещества к его валентности  называют химическим эквивалентом данного вещества. Это отношение показывает, какая масса данного вещества необходима для замещения одного моля водорода в химических соединениях. У одновалентных веществ химический эквивалент численно равен молярной массе. Пользуясь этим понятием, можно выразить второй закон Фарадея следующим образом: электрохимические эквиваленты веществ пропорциональны их химическим эквивалентам.

Объединив формулы (65.1) и (66.1), можно выразить оба закона Фарадея в виде одной формулы:

,               (66.2)

где  – масса вещества, выделяющегося при прохождении через электролит количества электричества . Эта формула имеет простой физический смысл. Положим в ней , т. е. возьмем массу одного химического эквивалента данного вещества. Тогда получим . Это значит, что постоянная Фарадея  численно равна заряду , который необходимо пропустить через любой электролит, чтобы выделить на электродах вещество в количестве, равном одному химическому эквиваленту.

что то вроде этого