Постоянная Фарадея , обозначаемая символом F и иногда стилизованная как, названа в честь Майкла Фарадея . В химии и физике , эта константа представляет величину электрического заряда на моль части электронов . [1] Имеет текущее принятое значение
- F = 96 485 0,332 12 ... C · моль -1 . [2]
Поскольку 1 моль электронов = 6.022 140 76 × 10 23 электронов ( число Авогадро ), [3] постоянная Фарадея равна элементарному заряду e , величине заряда электрона, умноженному на 1 моль: [4]
- F = 96 485 0,3 ... С / (1 моль) = 96 485 0,3 ... С / (6,022 ... × 10 23 ) = 1,602 176 634 × 10 −19 С = е
Постоянная Фарадея часто используется в расчетах электролиза . Можно разделить количество заряда в кулонах на постоянную Фарадея, чтобы найти химическое количество (в молях) окисленного элемента .
Значение F было сначала определено путем взвешивания количества серебра, осажденного в электрохимической реакции, в которой измеренный ток пропускали в течение измеренного времени, и с использованием закона электролиза Фарадея . [5]
Новое определение 2019
После переопределения базовых единиц СИ в 2019 году , в котором были введены точно определенные значения для элементарного заряда и моля, постоянная Фарадея в точности равна
- e × (1 моль) моль −1 = 1,602 176 634 × 10 −19 С × 6.022 140 76 × 10 23 моль -1 = 96 485 0,332 1233 C · моль -1 .
Другие общие единицы
- 96,485 кДж на вольт-грамм-эквивалент
- 23,061 ккал на вольт-грамм-эквивалент
- 26,801 А · ч / моль
Единица заряда Фарадея
С постоянной Фарадея связан «фарадей», единица электрического заряда . Он встречается гораздо реже, чем кулон , но иногда используется в электрохимии. [6] Один фарадей заряда - это величина заряда одного моля электронов, т. Е.96 485 0,332 12 ... C . [2]
Выраженная в фарадеях, постоянная Фарадея F равна «1 фарадей заряда на моль».
Эту фарадеевскую единицу не следует путать с фарадом , не связанной единицей измерения емкости ( 1 фарад = 1 кулон / 1 вольт ).
Популярные СМИ
В эпизоде « Симпсоны » « Суд темного рыцаря » мистер Бернс спрашивает Гая из комиксов, сколько он хочет за весь свойинвентарь комиксов . Он говорит, что « скорость света выражается в долларах », и мистер Бернс говорит Смитерсу «просто дать ему константу Фарадея». Чек выписан на 96 485,34 доллара.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Термин «величина» используется в смысле « абсолютное значение »: заряд электрона отрицательный, но F всегда определяется как положительный.
- ^ a b «2018 CODATA Value: постоянная Фарадея» . Справочник NIST по константам, единицам и неопределенности . NIST . 20 мая 2019 . Проверено 20 мая 2019 .
- ^ Браун, L .; Холм, Т. (2011) Химия для студентов инженерных специальностей , Брукс / Коул.
- ^ Шмидт-Рор, К. (2020). «Анализ двух определений Молькоторые находятся в одновременном использовании, и их удивительных последствий» J. Chem. Educ. 97 :. 597-602 http://dx.doi.org/10.1021/acs.jchemed.9b00467
- ^ Введение в физические константы NIST
- ^ Основы физики, том 2 , RS Gambhir, 1993, стр. 51