Ni Δq
qoi = IΔt
qoi.
(3)
Здесь учтено, что Δq = IΔt. Заряд иона определяется его валентностью (n):
qoi = n • e. (4)
Если учесть выражения (2), (3) и (4) в формуле (1), то выяснится, от каких величин зависит масса выделившегося на электроде вещества:
m = M
n • e • NA • Δq (5)
или
m = M
n • e • NA • IΔq (6)
Коэффициент пропорциональности в формуле (6) при множителе IΔt постоянен для данного вещества. Если обозначить его через k :
k = M
n • e • NA (7)
то получим математическое выражение I закона электролиза:
m = k • Δq, (8)
или m = k • Δt, (9)
Масса вещества, выделившегося на электроде при прохождении электрического тока через электролит, прямо пропорциональна силе тока в нем и времени прохождения тока.
Коэффициент пропорциональности k называют электрохимическим эквивалентом вещества. Его физическая суть легко определяется при учете выражений (2) и (4) в формуле (7):
k = moi
qoi.
(10)
• Электрохимический эквивалент вещества численно равен отношению массы иона к его заряду. Величина, обратная этому отношению (q
m) называется удельным
зарядом.
Произведение элементарного заряда на число Авогадро называют постоянной Фарадея (или числом Фарадея):
F = e • NA (11)
• Постоянная Фарадея численно равна заряду, прошедшему через раствор электролита за время, в течение которого на электроде выделяет 1 моль вещества:
F = M
n • Δq
m = 1
n
• Δq
ν. (12)
Здесь ν — количество вещества. Значение постоянной Фарадея, определенное в результате эксперимента:
F = e • NA= 9,65 • 104 Кл
моль.
Если учесть выражение (11) в формуле (7), получим ещё одно выражение для электрохимического эквивалента:
k = M
nF. (13)
Отношение молярной массы к валентности называют химическим эквивалентом вещества:
x = M
n. (14)