Faradayova konstanta - Faraday constant - Wikipedia

Nesmí být zaměňována s farad.

The Faradayova konstanta, označený symbolem F a někdy stylizované jako ℱ, je pojmenováno po Michael Faraday. v chemie a fyzika, tato konstanta představuje velikost elektrický náboj za krtek z elektrony.[1] Má aktuálně přijímanou hodnotu

F = 96485.33212... C · mol−1.[2]

Protože 1 mol elektronů = 6.02214076×1023 elektrony (Avogadro číslo ),[3] Faradayova konstanta se rovná základní náboj E, velikost náboje elektronu vynásobená 1 molem:[4]

F = 96485.3... C / (1 mol) = 96485.3... C / (6,022 ...×1023) = 1.60217663410×10−19 C = E

Jedno běžné použití Faradayovy konstanty je v elektrolýza výpočty. Lze rozdělit výši poplatku coulombs Faradayovou konstantou za účelem nalezení chemické množství (v molech) prvku, který byl oxidovaný.

Hodnota F byl nejprve určen zvážením množství stříbrný uloženy v elektrochemické reakci, při které se změří proud byl předán na měřený čas a pomocí Faradayův zákon elektrolýzy.[5]

Předefinování 2019

Protože Předefinování základních jednotek SI v roce 2019, který zavedl přesně definované hodnoty pro základní náboj a mol, je Faradayova konstanta přesně

E × (1 mol) mol−1 = 1.602176634×10−19 C × 6.02214076×1023 mol−1 = 96485.3321233100184 C · mol−1.

Další běžné jednotky

  • 96,485 kJ na volt – gramový ekvivalent
  • 23 061 kcal na volt – gramový ekvivalent
  • 26,801 A · h / mol

Faradayova nabíjecí jednotka

S Faradayovou konstantou souvisí „faraday“, jednotka elektrická nabíječka. Je to mnohem méně časté než coulomb, ale někdy se používá v elektrochemii.[6] Jedna faraday náboje je velikost náboje jednoho molu elektronů, tj. 96485.33212... C.[2]

Vyjádřeno v Faraday, Faradayova konstanta F se rovná „1 faraday poplatku za mol“.

Tuto faradayovou jednotku nelze zaměňovat s farad, nesouvisející jednotka kapacita (1 farad = 1 coulomb / 1 volt).

Populární média

Simpsonovi epizoda "Temný rytířský dvůr „má Pane Burnse ptám se Comic Book Guy kolik chce za celý svůj komiks inventář. Říká „ rychlost světla vyjádřeno jako dolarů „a pan Burns říká Smithersovi, aby„ mu dal Faradayovu konstantu “. Šek je vypsán na 96 485,34 $.

Viz také

Reference

  1. ^ Termín „velikost“ se používá ve smyslu „absolutní hodnota „: Poplatek elektronu je záporný, ale F je vždy definován jako pozitivní.
  2. ^ A b „Hodnota 2018 CODATA: Faradayova konstanta“. Reference NIST o konstantách, jednotkách a nejistotě. NIST. 20. května 2019. Citováno 2019-05-20.
  3. ^ Brown, L .; Holme, T. (2011) Chemie pro studenty inženýrství, Brooks / Cole.
  4. ^ Schmidt-Rohr, K. (2020). „Analýza dvou definic krtka, které se používají současně, a jejich překvapivých důsledků“ J. Chem. Educ. 97: 597-602. http://dx.doi.org/10.1021/acs.jchemed.9b00467
  5. ^ NIST Úvod do fyzikálních konstant
  6. ^ Základy fyziky, svazek 2, R. S. Gambhir, 1993, s. 51