패러데이 상수

Faraday constant
페라드와 혼동하지 않기.
패러데이 상수
상수와 이름이 같은 마이클 패러데이
정의.기본 전하 1몰의 전하량
기호.F
가치9.648533212...x10C ⋅몰[1]

물리화학에서 패러데이 상수(symbol F, ℱ F)는 물질의 주어진 샘플에서 기본 전하 캐리어의 양(n)에 의해 총 전하(q)의 몫으로 정의되는 물리 상수입니다. F = q/n; 몰당 쿨롬(C/mol) 단위로 표시됩니다.따라서, 이는 "몰 기본 전하",[2] 즉 1 몰의 기본 캐리어(예: 양성자)의 전하를 나타냅니다.그것은 영국 과학자 마이클 패러데이의 이름을 따서 지어졌습니다.2019년 SI 기본 단위를 재정의한 이후 패러데이 상수는 정확하게 정의된 값을 가지며,[3] 기본 전하(coulombs)와 아보가드로 상수(NA, 역수 몰)의 곱:

F = e × N
= 1.60217634x10Cx6−19.02214076x10몰23−1
= 9.64853321233100184 x 10 C ⋅몰.

파생

패러데이 상수는 몰(화학에 사용됨)과 쿨롱(물리학 및 실제 전기 측정에 사용됨) 사이의 변환 인자로 간주될 수 있으며, 따라서 전기 화학에서 특히 유용합니다.1 몰은 정확히 6.02214076×10개의 실체를 포함하고, 1 쿨롱은 정확히 C/e = 10/1.60217634개의 기본 전하를 포함하기 때문에 패러데이 상수는 다음 두 양의 몫으로 주어집니다.

F = N/1/e = 9.64853321233100184×10 C ⋅mol.

패러데이 상수의 한 가지 일반적인 용도는 전기 분해 계산에 있습니다.전하량(시간에 따라 적분되는 전류)을 패러데이 상수로 나누어 전기분해된 물질(몰 단위)의 화학량을 구할 수 있습니다.

F의 값은 먼저 측정된 전류가 측정된 시간 동안 통과한 전기화학 반응에서 은이 축적된 양을 저울질하고 패러데이의 전기분해 법칙을 사용하여 결정되었습니다.[4]

기타공통단위

  • 볼트당 96.485kJ - 그램당량
  • 볼트당 23.061kcal - 그램 - equival센트
  • 26.801 A·h/mol

패러데이 – 충전 단위

패러데이 상수와 관련된 것은 전하의 단위인 패러데이입니다.쿨롱보다 사용이 훨씬 덜 일반적이지만 전기화학에 사용되기도 합니다.[5]전하 1몰은 기본 전하 1몰(또는 음의 전자 1몰)의 전하입니다.

1 패러데이 = F x 1 몰 = 9.648533212...X104 C.

반대로, 패러데이 상수 F는 몰당 1 패러데이와 같습니다.

패러데이는 관련 없는 정전용량 단위(1파라드 = 1쿨롱 / 1볼트)인 패러데이와 혼동해서는 안 됩니다.

대중매체

심슨 가족 에피소드 "다크 나이트 코트"에서는 번즈 씨가 만화책 가이에게 그의 전체 만화책 재고에 얼마를 원하는지 물어봅니다.그는 "달러로 표현된 빛의 속도"라고 말하고, 번즈씨는 스미더스씨에게 "파라데이 상수만 주라"고 말합니다.수표는 96,485.34달러로 쓰여져 있습니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ "2018 CODATA Value: Faraday constant". The NIST Reference on Constants, Units, and Uncertainty. NIST. 20 May 2019. Retrieved 2019-05-20.
  2. ^ (IUPAC), Applied Chemistry (2014-02-24). "Faraday constant (F02325)". IUPAC. Retrieved 2023-09-09.
  3. ^ a b c Newell, David B.; Tiesinga, Eite (2019). The International System of Units (SI). NIST Special Publication 330. Gaithersburg, Maryland: National Institute of Standards and Technology. doi:10.6028/nist.sp.330-2019. S2CID 242934226.
  4. ^ NIST 물리 상수 소개
  5. ^ 물리학의 기초, 2권, R. S. Gambhir 지음, 1993, p. 51