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]

Formulare matematică

Legile lui Faraday pot fi restrânse la forma:

${\displaystyle m\ =\ \left({Q \over F}\right)\left({M \over z}\right)}$

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

În cazul simplificat al unei electrolize realizate în curent electric constant, ${\displaystyle Q=It}$ ceea ce duce la:

${\displaystyle m\ =\ \left({It \over F}\right)\left({M \over z}\right)}$

și la:

${\displaystyle n\ =\ \left({It \over F}\right)\left({1 \over z}\right)}$

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(${\displaystyle \tau }$) față de timpul ${\displaystyle \tau }$:

${\displaystyle Q=\int _{0}^{t}I(\tau )\ d\tau }$

Aici t reprezintă timpul total de electroliză.^[2]

Vezi și

• Electroliză
• Legea inducției electromagnetice

Referințe