141. Das elektrolytische Gesetz.

^Auch die Elektrolyse von Salzen benützt man zur Messung der

Stromstärke^; man benützt Kupfer- oder Zinksulfatlösung mit Kupfer-

resp. Zink-Anoden, oder Silbernitratlösung mit Silberanoden, ^bestimmt

durch Wägung die Menge des an der Kathode niedergeschlagenen Metalles^

und schließt daraus auf die Stromstärke: 1 ~Amp.~ scheidet in einer

Stunde 1,166 _g_ ~Cu~ oder 3,974 _g_ ~Ag~ aus.

Faraday fand 1834 hierüber folgende Gesetze:

1) Die Elektrolyse eines und desselben Stoffes ist der Stromstärke

proportional (schon erwähnt).

2) #Bei Elektrolyse verschiedener Stoffe werden# (bei gleicher

Stromstärke und in gleichen Zeiten) #solche Mengen von Stoffen

ausgeschieden, welche sich chemisch vertreten können# (äquivalent

sind). Äquivalente Mengen verschiedener Stoffe brauchen zu

ihrer elektrolytischen Ausscheidung gleich viel Elektrizität. Läßt

man also gleiche Ströme oder denselben Strom durch einen

Wasserzersetzungsapparat, eine Kupfer-, Silberlösung u. s. w. gehen, so

verhalten sich die ausgeschiedenen Gewichtsmengen

~H₂ : O : Cu : Ag₂ : Zn~ = 2 : 16 : 63,4 : 216 : 65,2.

Derselbe Strom, welcher in einer Stunde 1 _g_ Wasserstoff ausscheidet,

scheidet in einer Stunde 8 _g_ Sauerstoff, 31,7 _g_ Kupfer, 108 _g_

Silber, 32,6 _g_ Zink aus.

Aufgaben:

#102.# Wie viel ~Amp.~ hat ein Strom, welcher in 2½ Std. 116 _g_ Wasser

zersetzt? Wie viel _ccm_ Wasserstoff entstehen dabei?

#103.# In einem Kupfervoltameter wurden in 10 Minuten 3,62 _g_ Kupfer

niedergeschlagen. Wie groß war die Stromstärke?

#104.# Welche Stromstärke ist im stande, in 24 Std. 5 Ztr. Kupfer

auszuscheiden?

142. Anwendung des elektrolytischen Gesetzes auf galvanische Elemente

und Batterien.

#Das elektrolytische Gesetz gilt in jedem galvanischen Elemente.# Wenn

sich in einem Elemente 65,2 _g_ ~Zn~ auflösen, so produzieren sie so

viel Elektrizität, als 2 _g_ ~H~ zum Freiwerden nötig haben, und es

werden im Element selbst 63,4 _g_ Kupfer ausgeschieden. Leitet man

diesen Strom durch eine Kupferlösung, so werden darin auch 63,4 _g_ ~Cu~

aufgelöst und abgesetzt, und wenn man den Strom nacheinander durch

mehrere Kupfer- oder Silberlösungen leitet, so werden in jeder 63,4 _g_

~Cu~ oder 216 _g_ ~Ag~ ausgeschieden, die genau den 65,2 _g_ ~Zn~

entsprechen, welche sich im Elemente auflösen.

Ähnliches gilt auch bei einer ^auf elektromotorische Kraft verbundenen

Batterie^. Das erste Element liefert eine Elektrizitätsmenge, welche der

in Lösung gehenden Menge ~Zn~ entspricht (1 ~Amp.~ für je 0,0205 _g_

~Zn~ pro Min.). Vom + Pole läuft die Elektrizität zum - Pole des zweiten

Elementes; deshalb ist das Zink des zweiten Elementes Anode in Bezug auf

den Strom des ersten Elementes, also löst sich Zink des zweiten

Elementes auf in einer Menge, die der durchfließenden Elektrizitätsmenge

entspricht (0,0205 _g_ ~Zn~ pro Min. für je 1 ~Amp.~), die also der

gelösten Menge Zink des ersten Elementes gleich ist.

Die im ersten Elemente erzeugte Elektrizität wird also beim Durchgang

durch das zweite Element weder vermehrt noch vermindert, sondern ^bleibt

der Quantität nach dieselbe^; wohl aber wird sie verstärkt, wie wir bald

sehen werden. Dasselbe gilt von allen folgenden Elementen. Sind also

beliebig viele, der Art und Größe nach sogar beliebig verschiedene

Elemente in demselben Stromkreise auf Intensität verbunden, so ist die

im Stromkreise zirkulierende Menge Elektrizität nur so groß, als der in

^einem^ Elemente sich auflösenden Menge Zink entspricht, und #in jedem

Elemente wird gleich viel Zink gelöst#. Leitet man den Strom der

Batterie durch einen Silbervoltameter oder Wasserzersetzer etc., so

entspricht die Menge des niedergeschlagenen Silbers etc. der Menge des

in ^einem^ Elemente sich auflösenden Zinkes, also 0,06624 _g_ ~Ag~ oder

0,00552 _g_ Wasser oder 0,00492 ~O~ oder 0,0006 ~H~ pro Min. für jedes

Ampère.

Sind die ^Elemente auf Quantität geschaltet^, so läuft sämtliche in den

einzelnen Elementen produzierte Menge Elektrizität durch denselben

Draht; #die Stromstärke entspricht der Summe all der Zinkmengen, welche

in den einzelnen Elementen gelöst werden#, im Voltameter scheidet sich

deshalb eine dieser Gesamtmenge entsprechende Menge Elektrolyt aus, und

es ist wohl möglich, daß in den einzelnen Elementen in gleichen Zeiten

verschiedene Mengen ~Zn~ gelöst werden.

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 147 / 340 题