Prawa Faradaya

Pierwsze prawo Faradaya

Masa substancji wydzielonej na elektrodzie jest wprost proporcjonalna do natężenia prądu, płynącego przez elektrolit i do czasu trwania elektrolizy.

\[ mkIt \]

Przykład 1.

Jak długo należy prowadzić elektrolizę roztworu \( AuCl_3 \), przy natężeniu prądu \( I=1A \), aby na katodzie wydzieliła się masa \( m=1 g \) złota? Równoważnik elektrochemiczny złota jest równy \( k=0,68 \cdot 10^{-3}\frac{g}{C} \).

Rozwiązanie

Z pierwszego prawa Faradaya mamy:

\( q=\frac{m}{k} \)

Czas t znajdziemy z definicjo prądu

\( I=\frac{q}{t} \)

stąd:

\( t=\frac{q}{l}=\frac{m}{kl} \)

\( t=\frac{m}{kl}=\frac{1g}{0,68 \cdot 10^{-3}\frac{g}{C} \cdot 1A} \approx 1460 \approx 24min \)

\( \frac{g}{\frac{g}{C} \cdot A}=\frac{C \cdot g}{g \cdot A}=\frac{C}{A}=\frac{C}{\frac{C}{s}}=s \)

Drugie prawo Faradaya

Aby na elektrodzie wydzielił się jeden mol substancji z jonów o elektrowartościowości w, przez elektrolit musi przepłynąć ładunek równy

\[ q=wF \]

Wielkość F nazywa się stałą Faradaya i jest taka sama dla wszystkich substancji. Liczbowa wartość stałej Faradaya \( F \approx 96000C \)