Legile lui Faraday ale electrolizei

Michael Faraday.

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

Formulare matematică

Legile lui Faraday pot fi restrânse la forma:

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

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, $Q=It$ ceea ce duce la:

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

și la:

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

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($\tau$) față de timpul $\tau$:

$Q=\underset{0}{\overset{t}{\int }}I(\tau )d\tau$

Aici t reprezintă timpul total de electroliză.

Vezi și

• Electroliză
• Legea inducției electromagnetice