Leyes de Faraday (electroquímica)

Las leyes de la electrólisis de Faraday se basan en una investigación que Michael Faraday publicó en 1834.

Declaración de leyes

Primera ley: la cantidad de sustancia liberada durante la electrólisis en un electrodo es proporcional al tiempo y a la corriente eléctrica (que es equivalente a la carga).
Segunda ley: los pesos de varios cuerpos separados en los electrodos por la misma cantidad de electricidad están entre ellos como sus equivalentes químicos .

Fórmula matemática

Las leyes de Faraday se pueden representar de la siguiente forma:

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

con :

m la masa de la sustancia liberada en el electrodo en gramos
Q la carga eléctrica total pasó a través de la sustancia
F = 96485 C mol −1 , constante de Faraday
M la masa molar de la sustancia
z la valencia de la sustancia

M / z es el equivalente a la sustancia total liberada.

Para la primera ley de Faraday M , F y Z son por lo tanto constante M aumenta con Q .

Para la segunda ley de Faraday Q , F y z son constantes de manera m varía como una función de M / z (el equivalente).

En el caso simple de electrólisis de corriente constante, por lo tanto ${\ displaystyle Q = It}$

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

Que dan

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

con

n la cantidad de material liberado: n = m / M
t el tiempo durante el cual se aplica la corriente

En casos más complicados donde la corriente varía, la carga eléctrica Q es la intensidad eléctrica i ( ) integrada en función del tiempo : $\ tau$ $\ tau$

{\ Displaystyle Q = \ int _ {0} ^ {t} i (\ tau) \ d \ tau}

con t el tiempo de electrólisis.

Notas y referencias

(fr) Este artículo está tomado parcial o totalmente del artículo de Wikipedia en inglés titulado " Leyes de electrólisis de Faraday " ( consulte la lista de autores ) .

(in) Ehl, Rosemary Gene, " Las leyes de Faraday y la determinación electroquímica de pesos equivalentes " , Journal of Chemical Education , vol. 31, n o mayo,1954, p. 226–232 ( DOI 10.1021 / ed031p226 , Bibcode 1954JChEd..31..226E )
(en) Strong, CF, " Leyes de Faraday en una ecuación " , Journal of Chemical Education , vol. 38, n o 21961, p. 98 ( DOI 10.1021 / ed038p98 , Bibcode 1961JChEd..38 ... 98S )

Apéndices

Bibliografía

: documento utilizado como fuente para este artículo.