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| 中外科学家发明家丛书：法拉第 （十三） | 发布于:2014/07/14 | |
| 电解定律有两条： 一、电解的时候，在电极上析出的物质重量，与通过电极的电量成正比； 二、如果在同时间内通过的电量相同，那么析出的不同物质的化学“克 当量”数相等。（电解一个克当量物质的用电量，叫一个“法拉第”，等于 96484库仑。） 下面，我们就用法拉第实验最多的“水的电解”为例，来说明这两条定 律。 把两片铂做的电极插在水中，通上电流，负极上就会有氢气析出，正极 上则有氧气析出。根据第一定律，两个电极间通过的电流量越大，时间越长， 电极上所析出的氢气与氧气就越多。 为了理解第二定律，先要知道什么叫做当量、克当量、克当量数。再以 水为例。我们知道，每一个水分子是由两个氢原子与一个氧原子组成的，用 结构式表示，就是：H-O-H。而氢（H）的化合价是1，氧（O）的化合价为2； 那么，元素的原子量被化合价除，就是这个元素的当量。如：氢的原子量是 1、化合价也是1，那它的当量就是1；氧的原子量是16、化合价是2，那它 的当量就是8。1克氢称为1个克当量氢，它的克当量数是1；2克氢称为2 个克当量氢，它的克当量数是2；……元素化合成化合物或化合物分解成元 素时，每一元素的重量比等于当量比，所以它们的克当量数就相等。比如电 解9克水，一定得到1克氢与8克氧，氢与氧的克当量数都是1，是相等的。 有了这些关于当量的知识，我们就可以说明法拉第的第二电解定律了。 根据这条定律，要电解出1克当量的氢气（重1克）与1克当量的氧气（重 8克），两片铂电极之间就需要通过一个“法拉第”的电量，也就是96484 库仑。同样，比如铜的当量是31.8，氯的当量是35.5，那么电解氯化铜水溶 液的时候，要得到31.8克铜和35.5克氯气，也需要一个“法拉第”的电量。 生物进化论奠基者达尔文说过：“科学就是整理事实，以便从中得出普 遍的规律或结论。”法拉第电解定律的创立过程，非常清楚地印证了达尔文 的这句名言。电解定律完全是从大量的实验与浩如烟海的实验数据中发现 的，是通过实验数据的汇集、分析、整理和总结得出的规律。法拉第之所以 能够发现这个规律，除了他的坚韧毅力与极为细致、负责的工作态度外，还 缘于他的敏锐观察能力和他对电学与化学两门学科兼通的本领；而他在青少 年时期，在里博的订书铺，通过刻苦自学所打下的坚实的实验能力与电学、 化学知识的基础，无疑也是一个重要的成功因素。 在创立电解定律的过程中，法拉第还制订了一系列新的电化学术语—— 电极、阳极、阴极、电解、电离、离子、电化当量……这些术语一直沿用到 今天。法拉第在电化学学科中取得了如此大的成绩，被公认为电化学的先驱。 两条电解定律是电化学的基础，直到今天仍在电解与电镀工业上广泛应用。 另外，法拉第电解定律还有更深一层的意义：它的光芒照亮了半世纪后 电子论的发展道路，为发现原子的内部结构奠定了初步的理论基础。 |
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