今天我們科普點兒最最基本面的常識吧，我們理解電解一定要理解法拉第和法拉第定律，所以今天我們就科普一下法拉第和法拉第定律。
邁克爾·法拉第 （Michael Faraday，1791年9月22日～1867年8月25日），英國物理學家、化學家，也是著名的自學成才的科學家。法拉第1791年9月22日出生于薩里郡紐因頓一個貧苦鐵匠家庭，僅上過小學。1831年，他作出了關于電力場的關鍵性突破，永遠改變了人類文明。邁克爾·法拉第是英國著名化學家戴維的學生和助手，他的發(fā)現(xiàn)奠定了電磁學的基礎，是詹姆斯·克拉克·麥克斯韋的先導。1831年10月17日，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，并進而得到產(chǎn)生交流電的方法。1831年10月28日法拉第發(fā)明了圓盤發(fā)電機，是人類創(chuàng)造出的個發(fā)電機。1867年8月25日，法拉第病醫(yī)治無效而逝，享年76歲。眾所知，法拉第在電磁學方面做出了偉大貢獻，被稱為“電學之父"和“交流電之父"。但他的貢獻遠遠不止這些，還包括：發(fā)現(xiàn)了電解定律，推廣專業(yè)用語、并發(fā)現(xiàn)苯等物質(zhì)。
由于我們關注電解水，所以我們今天僅科普電解定律，也是我們理解電解水能耗的必要理論基礎。電解定律共有兩個，即電解定律和電解第二定律。電解定律是法拉第在總結(jié)大量實驗結(jié)果的基礎上，于 1834 年所確定的關于電解的兩條基本定律。
電解定律 在電極上析出(或溶解)的物質(zhì)的質(zhì)量 m同通過電解液的總電量Q (即電流強度I與通電時間t的乘積)成正比，即：
比例系數(shù)K的值同所析出(或溶解)的物質(zhì)有關,叫做該物質(zhì)的電化學當量(簡稱電化當量)。電化當量等于通過1庫侖電量時析出(或溶解)物質(zhì)的質(zhì)量。
2、電解第二定律：
當通過各電解液的總電量Q相同時，在電極上析出(或溶解)的物質(zhì)的質(zhì)量 m 同各物質(zhì)的化學當量 C(即原子量 A 與原子價Z之比值)成正比。電解第二定律也可表述為：物質(zhì)的電化學當量K同其化學當量C成正比，即：
中比例系數(shù)a對所有的物質(zhì)都有相同的數(shù)值，通常把它寫成 1/F，F(xiàn) 叫做法拉第常數(shù)，簡稱法拉第，其值為 9.648455x10000 C/mol（庫侖/摩爾）。3、電解定律和電解第二定律結(jié)合后可以用以下等式表示：
若物質(zhì)的質(zhì)量m以克表示時的數(shù)值恰等于其化學當量A/Z，則稱物質(zhì)的量為1克當量。按照法拉第電解定律,在電極上析出(或溶解)1克當量物質(zhì)所需的電荷量為 F。
當物質(zhì)的量為1mol時，組成該物質(zhì)的原子個數(shù)等于阿伏伽德羅常數(shù) N0，其值約為6.022x10的（23次方） /mol。因此，按照法拉第定律，在電極上析出一摩爾物質(zhì)所需的電量ZF。它等于 N0個Z價離子所帶電量的值之和。每一個Z價離子所帶電量的值等于基本電荷e（電子所帶電量的值,約為 1.602x10的（-19次方）庫侖）的Z倍,由此可見：
即基本電荷e等于法拉第常數(shù) F與阿伏伽德羅常數(shù)N0之比。法拉第電解定律是電化學中的重要定律，在電化學生產(chǎn)中經(jīng)常用到它。歷史中，法拉第電解定律曾啟發(fā)物理學家形成電荷具有原子性的概念，這對于導致基本電荷e的發(fā)現(xiàn)以及建立物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)理論具有重大意義。在R.A.密立根測定電子的電荷e以后曾根據(jù)電解定律的結(jié)果計算阿伏伽德羅常數(shù) N0。
結(jié)語：
1.您把今天的內(nèi)容結(jié)合昨天電解水能耗以及產(chǎn)氫量計算結(jié)合起來理解，就能完理解電解水的能耗基礎邏輯了。
2.感嘆于學習和學習能力的重要性。法拉第是小學畢業(yè)，是自學成才的偉大科學家。
文章來源: 氫眼所見
注：本文已經(jīng)獲得轉(zhuǎn)載權(quán)
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朱穎
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