Legile lui Faraday ale electrolizei

Legile lui Faraday ale electrolizei sunt descrieri cantitative ale electrolizei și au fost publicate de către Michael Faraday în 1834.[1]

Michael Faraday.

Formulare matematică

modificare

Legile lui Faraday pot fi restrânse la forma:

 

unde:

  • m este masa de substanță pusă în libertate la un electrod în grame
  • Q este sarcina electrică totală ce trece prin substanță, în coulombi
  • F = 96500 C/mol este constanta lui Faraday
  • M este masa molară a substanței, în g/mol
  • z este numărul de valență a ionilor substanței (electroni transferați per ion).

Pentru prima lege a lui Faraday, M, F și z sunt constante, așadar cu cât crește valoarea lui Q, cu atât crește valoarea lui m.

Pentru a doua lege a lui Faraday, Q, F și z sunt constante, așadar cu cât crește valoarea lui M/z (masa echivalentă), cu atât crește valoarea lui m.

În funcție de curent

modificare

În cazul simplificat al unei electrolize realizate în curent electric constant,   ceea ce duce la:

 

și la:

 

unde:

  • n este cantitatea de substanță sau numărul de moli puși în libertate n = m/M
  • t este timpul total în care a fost aplicat curentul constant.

În cazul mai complicat al unui curent electric variabil, sarcina totală Q este egală cu integrala (de la timpul 0 până la final) curentului electric I( ) față de timpul  :

 

Aici t reprezintă timpul total de electroliză.[2]

Vezi și

modificare

Referințe

modificare
  1. ^ Ehl, Rosemary Gene; Ihde, Aaron (). „Faraday's Electrochemical Laws and the Determination of Equivalent Weights”. Journal of Chemical Education. 31 (May): 226–232. Bibcode:1954JChEd..31..226E. doi:10.1021/ed031p226. 
  2. ^ For a similar treatment, see Strong, F. C. (). „Faraday's Laws in One Equation”. Journal of Chemical Education. 38 (2): 98. Bibcode:1961JChEd..38...98S. doi:10.1021/ed038p98.