1、一、电解质导电原理

2、我们知道，金属导电是依靠其内部自由电子定向移动实现的，在导电的过程中金属不发生化学反应，而电解质溶液导电的机理则完全不同，电解质导电的载流子是正负离子，随着离子的运动在正负极还同时发生化学反应，正离子在阴极得到电子发生还原反应，负离子在阳极失去电子发生氧化反应，即伴随着电解现象。

3、二、法拉第电解定律

4、法拉第电解定律是用来描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系的。每通过一个或若干个元电荷就必须有对应数量的反应物失去或得到电子，从微观上看，就是电极由分子电解成离子或相反。

5、假设反应物的摩尔质量为M，化合价为n，由化学知识可知，1摩尔的反应物含有的分子数或可生成的离子数为阿伏加德罗常数N(N=6.02*10^23)，所以1摩尔反应物可产生的电荷量为:

6、Q = N*n*e (e为元电荷电量)

7、当电荷量为q时，所需电极反应物的质量为:

8、m = M*q/(N*n*e)

9、上式即为法拉第电解定律的表达式，其中N和e均为常数，二者乘积亦为常量，称为法拉第恒量，数值为F=9.65*10^4 库伦/摩尔。此时定律表示为：

10、m = M*q/(F*n)

11、三、应用举例

12、例 如图所示，在封口的毛细管内有两段水银柱被一滴碘化汞溶液隔开，毛细管内径d=0.3mm，管子与电阻R=390千欧的电阻器串联，电池电动势E=10伏，试问经过多长时间液滴沿标尺移动一个刻度？

13、解：正极的汞将发生氧化反应，变成离子进去溶液，负极则相反，发生还原反应，溶液中的离子还原成金属汞，所以液滴将向左移动。

14、根据法拉第电解定律，设时间t内在阴极析出的汞质量为m，则有

15、m = Mq/(Fn)

16、q = Et/R

17、其中，汞的化合价n=2，F=9.65*10^4C/mol，

18、M=200.5g/mol

19、再设质量为m的汞其长度为L，则有

20、m = ρ*π*d*d*L/4

21、汞的密度 ρ=13.6*10^3kg/m^3

22、由以上各式可解得

23、t = 100小时

24、四、小结

25、在中学奥赛中，法拉第电解定律主要用于已知电荷量求解反应物质量或者体积的问题，多与相关化学知识结合考察，不属于预赛内容，多在复赛中出现，难度中等偏下。

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