Die Faradaysche Konstante bestimmen


Manch­mal bin ich mir selbst so unheim­lich, dass ich gar nicht glau­ben kann, was ich da eigent­lich im Unter­richt mit dem zur Ver­fü­gung ste­hen­den Mate­ri­al mes­se. Von irgend­wo­her habe ich ein Prak­ti­kums­script, in dem die Fara­day­sche Kon­stan­te expe­ri­men­tell mit einem Hoff­mann­schen Zer­set­zungs­ap­pa­rat bestimmt wird. Zunächst aber ein biss­chen Grund­la­gen zum Warm­wer­den.

Das ers­te Fara­day­sche Gesetz sagt nichts ande­res, als das die bei einer Elek­tro­ly­se abge­schie­de­ne Stoff­men­ge n pro­por­tio­nal zur elek­tri­schen Ladung Q ist, die durch den Ele­kro­ly­ten fließt – mathe­ma­tisch aus­ge­drückt:

(1) Q ∼ n

Pro­por­tio­na­li­tä­ten haben es so an sich, dass sie über einen Pro­por­tio­na­li­tät­fak­tor mit­ein­an­der ver­knüpft sind, im Fal­le des Fara­day­schen Geset­zes gilt hier:

(2) Q = n * z * F

n ist die Stoff­men­ge, z ist die Anzahl der bei der Elek­tro­ly­se pro Ion aus­ge­tausch­ten Elek­tro­nen und F ist Fara­day­sche Kon­stan­te, die wir haben wol­len. z bekom­men wir nahe­zu eli­mi­niert, wenn wir in einem Sys­tem arbei­ten, in dem nur ein Elek­tron aus­ge­tauscht wird, etwa bei der Reduk­ti­on von Pro­to­nen:

(3) H+ + e- → H

Mit z = 1 bleibt von Glei­chung (2) nur noch:

(4) Q = n * F oder Q = F * n

Das sieht schon sehr nach einer Gera­den­glei­chung aus:

(5) y = m * x

wobei m die Stei­gung ist. Also muss ich nur Q in Abhän­gig­keit von n bestim­men und die Stei­gung die­ser Gera­den soll­te dann F sein. So der Plan.

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