# Elektrolisiaren Faradayren legeak

Ez dira nahastu behar indukzio elektromagnetikoari buruzko Faradayren legearekin, normalean "Faradayren legea"izenez ezagutzen dena.
Elektrolisiaren Faraday-ren legeak Michael Faraday- k 1833an argitaratutako ikerketa elektrokimikoetan oinarritutako erlazio kuantitatiboak dira.
Testuliburuetan eta literatura zientifikoan lege hauen enuntziatuen zenbait bertsio aurki daitezke. Hemen, gehien erabiltzen direnak agertzen dira.

## Lehenengo legea

Elektrolisian, elektrodo batean depositatutako substantzia baten masa m, elektrodora transferitutako Q karga elektrikoarekiko proportzionala da.
$m\propto Q$
m/Q proportzionaltasun konstanteari substantziaren baliokide elektrokimikoa esaten zaio. Hots, elementu baten baliokide elektrokimikoa karga unitateko transferitutako elementuelementu horren masa da.
Hona hemen elektrodoetan ematen diren prozesuen adibideak:
| Prozesua | Depositutako masa | Behar den elektroi kopurua | Elektrodora transferitutako karga elektrikoa |
| Na$^+$(aq)+1e$^-$ →Na(s) | mol bat Na | mol bat elektroi | 1F≈96500C |
| Mg$^{2+}$(aq)+2e$^-$ →Mg(s) | mol bat Mg | bi mol elektroi | 2xF≈3x96500C |
| Al$^{3+}$(aq)+3e$^-$ →Al(s) | mol bat Al | hiru mol elektroi | 3xF≈2x96500C |
Ioi monobalenteak deskarga egiteko elektroi 1 behar du, ioi dibalenteak deskarga egiteko 2 elektroi eta abar.
Faraday-ren konstantea, F, elektroi mol baten karga da: F= (6.023x10$^{23}$e$^-$/mol)(1.6x10$^{-19}$C/e$^-$)= 96485 C mol$^{−1}$≈96500 C/mol.

## Bigarren legea

Karga elektriko kopuru jakin batek elektrodoetan askatutako / metatutako substantziaren masa substantzia horren masa baliokidearekiko zuzenki proportzionala da.
Substantzia baten masa baliokidea bere masa molarra zenbaki oso batez zatitzen lortzen da. Zenbaki hori materialean gertatzen den erreakzioaren menpean dago. Zenbaki honek erredukzio/oxidazio erreakzioan jokoan jarritako elektroi mol kopurua adierazten du.(Balentzia)

## Forma matematikoa

Esandakoaren arabera Faradayren legeak honela idatz daitezke matematikoki
:$m={\frac {Q}{F}}\cdot {\frac {M}{z}}$
nonm: elektrodoan askatutako / metatutako substantziaren masa.
Q: elektrodora transferitutako karga elektriko osoa.
F: Faraday-ren konstantea.
m/M: substantziaren masa molar.
z: substantziaren ioien balentzia.
Kontuan hartu ${\frac {M}{z}}$substantziaren baliokide kimikoa dela.
Faradayren lehen legearen kasuan $M$, $F$, eta z konstanteak dira; beraz, m balioa $Q$-rekiko zuzenki proportzionala da.
Faradayren bigarren legearen kasuan, $Q$, $F$, eta z konstanteak dira; beraz, m balioa ${\frac {M}{z}}$masa baliokidearekiko zuzenki proportzionala da.
Elektrolisia, I intentsitateko korronte jarraitu eta konstante baten pean gertatzen bada t denboran zehar, orduan $Q=It$ da.
Ondorioz,
    $m={\frac {ItM}{Fz}}$
Eta hemendik kalkulatu daiteke prozesuan lortutako substantzi kantitatea; hots, substantziaren mol kopurua (n=m/M):
$n={\frac {m}{M}}={\frac {It}{Fz}}$
Korronte elektriko aldakor baten kasuan aldiuneko intentsitate erabili behar da: $i(t)={dq \over dt}$
Q, karga osoa, intentsitatearen integrala izango da :
$Q=\int _{t_{h}}^{t_{b}}i(t)\,dt$$Q=\int _{t_{h}}^{t_{b}}i(t)\,dt$
Hemen t$_h$ hasierako denbora da eta t$_b$ bukaerakoa.

## Erreferentziak

* ↑ (Ingelesez) «VI. Experimental researches in electricity.-Seventh Series» Philosophical Transactions of the Royal Society of London 124: 77–122. 1834-12-31 doi:10.1098/rstl.1834.0008. ISSN 0261-0523. (Noiz kontsultatua: 2021-01-30).
* ↑ (Ingelesez) Ehl, Rosemary Gene; Ihde, Aaron J.. (1954-05). «Faraday's electrochemical laws and the determination of equivalent weights» Journal of Chemical Education 31 (5): 226. doi:10.1021/ed031p226. ISSN 0021-9584. (Noiz kontsultatua: 2021-01-30).
* 1 2 3
* ↑ (Ingelesez) «Faraday's laws of electrolysis | chemistry» Encyclopedia Britannica (Noiz kontsultatua: 2021-01-30).
* ↑ (Ingelesez) Strong, Frederick C.. (1961-02). «Faraday's laws in one equation» Journal of Chemical Education 38 (2): 98. doi:10.1021/ed038p98. ISSN 0021-9584. (Noiz kontsultatua: 2021-01-30).

## Bibliografia

* Serway, Moses, and Moyer, Modern Physics, third edition (2005), principles of physics.

## Ikus, gainera

* Elektrolisi
* Faradayren indukzio legea
* Tafel ekuazioa

## Kanpo estekak

* Experiment with Faraday's laws
* Faradayren cage: zer da eta nola funtzionatzen du?
* Datuak: Q220609