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/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:

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= (6.023x1023e-/mol)(1.6x10-19C/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

:

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 substantziaren baliokide kimikoa dela.

Faradayren lehen legearen kasuan , , eta z konstanteak dira; beraz, m balioa -rekiko zuzenki proportzionala da.

Faradayren bigarren legearen kasuan, , , eta z konstanteak dira; beraz, m balioa masa baliokidearekiko zuzenki proportzionala da.

Elektrolisia, I intentsitateko korronte jarraitu eta konstante baten pean gertatzen bada t denboran zehar, orduan  da.

Ondorioz,

 

Eta hemendik kalkulatu daiteke prozesuan lortutako substantzi kantitatea; hots, substantziaren mol kopurua (n=m/M):

Korronte elektriko aldakor baten kasuan aldiuneko intentsitate erabili behar da: 

Q, karga osoa, intentsitatearen integrala izango da :

Hemen th hasierako denbora da eta tb bukaerakoa.

Erreferentziak

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?

Lege zientifikoak
Elektrokimika
Elektrolisia
Elektrokimika
Ekuazio elektrokimikoak