ファラデーの法則

概要

「ファラデーの法則」とは、現代の言葉で言えば電気分解による物質の変化量が流れた電子の個数に比例するという法則。そんなん当たり前やーんって感じですが、電子の存在が知られていない時代に「物質の変化量は電流と時間に比例する」ことを示したというのが実際のところ。

また1molの電子を集めたときの合計の電気量が約96500Cになることも示し、この値をファラデー定数といいます。

詳細

ファラデーの法則は正確には2つに分かれています。

しかしこれは電子も原子もモルもない時代の話です。今の目線で見れば、電気分解の電極や溶液の変化量が電子の個数に比例するという当たり前の内容になります。たとえば陰極で、

と言う反応が起こるなら、電子2粒につき銅原子が1粒析出することになる、ということです。

ただ1つだけ問題があります。電流を秒間流したとき、回路に流れる電気量は電流の定義からです。このように電気の知識では電気量への計算までが限界です。そこでファラデーさんは実験により1molの電子を集めると約96500Cとなることを示しました。これによって電気量を化学の世界の単位である物質量に変換できるようになり、電極の析出・溶解量や溶液の変化量などをモルで計算できるようになりました。

例

(1)32分10秒=1930秒より、流れた電気量は、

ファラデー定数から、96500Cで1molとなることに注目すると、

(2)半反応式から2粒の電子から1粒の銅が析出します。つまりの電子からだけ析出するから、

補足

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