309
6. Закон отношения потоков
дея, регламентирующих явления электролиза. Для этого в уравнении переноса типа (116) положим равными нулю все разности интенсиалов, кроме электрического. В результате получается следующее новое теоретическое соотношение [18, с. 345; 21, с. 190]:
(304)
которое определяет первый закон Фарадея, установленный им экспериментально в 1833—1834 гг.: при электролизе за время / на электродах выделяются количества вещества т, пропорциональные количеству электрического заряда Ψ, прошедшего через то же время через электролит. Уравнение (304) закона отношения потоков ОТ дает точное значение коэффициента пропорциональности.
При последовательном соединении нескольких электролитов количества выделившихся веществ пропорциональны килограмм-эквивалентам этих веществ — таково содержание второго закона Фарадея. Под килограмм-эквивалентом понимается отношение μ/ζ, где μ — атомная или молекулярная масса иона, г — его валентность. Иными словами, величина μ/ζ представляет собой массу ансамбля, переносимого (увлеченного) единичной порцией (квантом) электрического заряда. Для этого случая из выражения (304) получаем
где Ψι — электрический заряд, Ф, переносящий один кило-
грамм-эквивалент вещества.
грамм-эквивалент вещества.
Из двух последних равенств имеем
(305)
Первый (304) и второй (305) эмпирические законы Фарадея составляют основу современной электрохимии. Согласно закону отношения потоков, они характеризуют эффект увлечения массы электрическим зарядом. Применить к ним закон тождественности не представляется возможным, так как ионы одинаковой валентности обычно сильно разнятся по массе. Согласно общей теории, равенства (304) и (305) справедливы только в том случае, когда напоры всех интенсиалов, кроме электриала δφ, равны нулю. В противном случае масса может переноситься также под действием разностей и других интенсиалов.
С помощью уравнений переноса и закона отношения потоков можно написать большое множество конкретных соотношений
