Как видим, 1) Число Фарадея равно заряду

моля электронов, 2) Законы электролиза экспериментально подтверждают дискретное (молекулярное) строение вещества и позволяют с высокой точностью определить число Авогадро.

Закон Ома для электролитов

Ток в электролитах обусловлен встречными движениями ионов обоих знаков. Поэтому величина плотности тока j в электролите определится соотношением

, (4)

где q₊ и q_- – заряды положительных и отрицательных ионов; n₊ и n_- – концентрации этих ионов; <₊> и <_-> – средние скорости упорядоченного движения ионов.

Учитывая, что суммарный заряд раствора равен нулю, получим

. (5)

Здесь q – абсолютное значение заряда иона, n – концентрация ионов одного из знаков.

Величина заряда иона обусловлена потерей или сохранением молекулой при диссоциации валентных электронов. Если валентность иона z, то его заряд

, (6)

где q_e – абсолютное значение заряда электрона.

Учитывая приведенные выше формулы (4) - (6), для плотности тока получим

. (7)

В электролите на ионы действуют две силы: кулоновская сила электрического поля, и сила сопротивления со стороны электролита.

Величина кулоновской силы определяется формулой

, (8)

где E – величина напряженности электрического поля.

Силу сопротивления, если предположить, что ион имеет форму шара с радиусом r, можно определить по закону Стокса

, (9)

где  – коэффициент вязкости жидкости.

При установившемся движении (которое наступает практически одновременно с появлением электрического поля)

F_q = F_тр .

В результате получим

.

Откуда для средней скорости иона получим

, (10)

Величину

(11)

называют подвижностью иона.

Подвижность иона b равна отношению его средней скорости движения к напряженности электрического поля:

. (12)

Принимая во внимание формулу (7), для плотности электрического тока в электролите получим

или в более компактном виде

, (13)

Как видим, закон Ома в дифференциальной форме применим и к электролитам. Здесь

(14)

- удельная проводимость электролита, которая зависит от коэффициент диссоциации

.

1. Электролиз нашел широкое применение в технике. Электролизом получают чистые металлы; очищают от примесей металлы, полученные неэлектрическим методом.

2. Электролизом получают кислород, водород, хлор, "тяжелую воду".

3. С помощью электролиза покрывают различные изделия тонким слоем металла (никелем хромом, серебром, золотом и др.), а также изготавливают рельефные металлические копии нужных изделий. На электролизе основана зарядка аккумуляторов.

4. На явлении электролиза основано действие так называемых электролитических конденсаторов ("электролитов"), широко применяемых в современной электро и радиотехнике. Электролитом пропитывают бумажную прокладку, находящуюся между двумя электродами. Положительный полюс конденсатора покрыт тончайшим слоем окислов алюминия, который поддерживается электролизом. Этот слой является диэлектриком конденсатора, а обкладками служат алюминиевые электроды и электролит. Благодаря малой толщине слоя окислов емкость электролитических конденсаторов достигает многих сотен микрофарад .Электролитический конденсатор обладает большой емкостью только при определенной полярности напряжения, а именно в том случае, когда окисленный электрод соединен с положительным полюсом источника. При обратном включении в цепь изолирующий слой исчезает и через конденсатор проходит большой ток, разрушающий его.