История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка):
часть расстояния между двумя остриями иголок, которые соединялись с
электрической машиной. Когда ма-
1 Стокс Scientific Correspondence, I, с. 353.
2Ехр. Res. §450 (1833).
3См. стр. 101.
216
Глава 6
шину приводили в действие, ток передавался между остриями иголок через
смоченную бумагу и два воздушных промежутка, которые находились по обе
стороны бумаги; при этих условиях было обнаружено, что соль подверглась
разложению. Поскольку в этом случае раствор не контактировал с
металлическими выводами, было очевидно, что все гипотезы, которые
приписывали разложение действию выводов, никуда не годятся.
Теперь, благодаря уничтожению предыдущих теорий, почва была очищена, и
Фарадей мог создать свою собственную теорию. Он сохранил одну из идей
доктрины Гротгуса и Дэви, которая заключалась в том, что цепочка
разложений и воссоединений происходит в жидкости, однако эти молекулярные
процессы он приписал не действию выводов, а силе, которой обладает сам
электрический ток повсеместно при его течении через раствор. Если в
качестве примера мы рассмотрим соседние молекулы А, В, С, D, . . .
сложного вещества, - скажем, воды, которая, как считалось в то время,
непосредственно разлагается током, - Фарадей полагал, что до прохождения
тока водород молекулы А будет тесно связан с кислородом молекулы А и
менее тесно связан с атомами кислорода молекул В, С, D, . .
предполагалось, что эти последние связи являются причиной притяжения
частей твердых тел и жидкостей^. Когда электрический ток пропускают через
жидкость, усиливается сродство водорода А с кислородом В, если А и В
расположены по направлению тока; водород А снимает некоторые из своих
связей с кислорода А, с которым он в данный момент связан. Пока водород и
кислород молекулы А остаются в связи, вызванное таким образом состояние
является всего лишь состоянием поляризации; но сложная молекула не может
выдержать наложенного на нее напряжения, и молекула А распадается на
водород и кислород. Таким образом, происходит разложение, за которым
следует воссоединение, в результате которого после каждого обмена атом
кислорода объединяется с партнером, ближайшим к положительному выводу, а
атом водорода объединяется с партнером, ближайшим к отрицательному
выводу.
Эта теория объясняет, почему обычно получившиеся вещества обычно
появляются только на выводах: выводы являются ограничивающими
поверхностями разлагающегося вещества, и везде, за исключением выводов,
каждая частица находит другие частицы с противоположной тенденцией, с
которыми она может объединиться.
{Ехр. Res., §523.
Фарадей
217
Она также объясняет, почему во многих случаях выводы не удерживают атомы
получившихся веществ (очевидная сложность для всех теорий, которые
говорят о притяжении атомов выводами): получившиеся вещества
выталкиваются из жидкости, а не вытягиваются под действием силы
притяжения.
Множество дилемм, осложнявших старые теории, сразу же пропали, когда
явления стали рассматривать с позиций Фарадея. Так, простые смеси (в
противоположность химическим сложным веществам) не разделяются на
составляющие под действием электрического тока; хотя казалось бы нет
такой причины, по которой полярное притяжение Гротгуса - Дэви не должно
действовать на элементы смеси так же, как оно действует на элементы
сложного вещества.
Во второй половине того же года (1833) Фарадей снова занялся этим
предметом^. Именно в это время он ввел термины, которые с тех самых пор
повсеместно используют для описания явлений электрохимического
разложения. Выводы, через которые электрический ток входит в
разлагающееся вещество или выходит из него, он назвал электродами.
Электрод с высоким потенциалом, на котором образуются кислород, хлор,
кислоты и т.д., он назвал анодом, а электрод с низким потенциалом, на
котором образуются металлы, щелочи и основания, - катодом. Вещества,
которые разлагаются непосредственно током, он назвал электролитами;
части, на которые они разлагаются - ионами; кислотные ионы, которые
движутся к аноду, он назвал анионами, а металлические ионы, которые
движутся к катоду, - катионами.
Затем Фарадей решил проверить истинность гипотезы, которую он опубликовал
более года назад^ и о которой Гей-Люссак и Тенар^, видимо, думали еще в
1811 году, о том, что скорость разложения электролита зависит
исключительно от интенсивности проходящего через него электрического тока
и не зависит от размера электродов или концентрации раствора. Установив
точность этого закона^, при сравнении различных электролитов он
обнаружил, что масса любого иона, высвобожденного данным количеством
электричества, пропорциональна его химическому эквиваленту, т. е.
количеству этого иона, которое необходимо для его объединения с какой-то
стандартной
1Exp. Res., §661.
2Ibid. §377, декабрь 1832 г.
3Recherches Physico-chimiques faites sur la pile (Париж, 1811), с. 12.
4Exp. Res., §§713-821.
218
Глава 6
массой какого-то стандартного элемента. Если валентность элемента п, т.
