Faradayove zákony elektrolýzy

Faradayove zákony elektrolýzy alebo Faradayove elektrolytické zákony alebo Faradayove zákony sú dva zákony z roku 1834, ktoré kvantitatívne stanovujú chemické účinky elektrického prúdu.

1. Faradayov zákon elektrolýzy

Hmotnosť látky vylúčenej elektrolytom je priamo úmerná elektrickému náboju, ktorý preniesli ióny pri elektrolýze.

$m\propto Q$, kde m je hmotnosť vylúčenej látky a Q je elektrický náboj, ktorý prešiel elektrolytom.

V prípade konštantného jednosmerného prúdu (Q = IΔt) taktiež platí

$m\propto It$, kde I je elektrický prúd, t je čas

2. Faradayov zákon elektrolýzy

Ak necháme rovnaký elektrický náboj prejsť viacerými elektrolytmi, hmotnosti látok vylúčených na elektródach sú priamo úmerné ich respektívnym chemickým ekvivalentom (ekvivalentným hmotnostiam).

Elektrochemický ekvivalent sa definuje ako

$A={\frac {M_{m}}{Fz}}$ , kde F je Faradayova konštanta F = 9,6485 . 10⁴ C.mol⁻¹ a z je nábojové číslo (počet elektrónov, ktoré sú potrebné pri vylúčení jednej molekuly, napr. pre Cu²⁺ → Cu je z = 2, pre Zn⁺ → Zn je z = 1).

Faradayova konštanta predstavuje elektrický náboj jedného mólu elementárnych nábojov

$F=eN_{A}$

Všeobecný zákon

Prvý a druhý Faradayov zákon elektrolýzy sa dajú zhrnúť do jedného zákona:

Hmotnosť látky vylúčenej elektrolytom je priamo úmerná elektrickému náboju prenesenému iónmi pri elektrolýze a atómovej hmotnosti látky, a nepriamo úmerná nábojovému číslu danej látky.

$m={\frac {Q}{e}}{\frac {M_{m}}{N_{A}}}{\frac {1}{z}}$

Alternatívne

$m={\frac {Q}{eN_{A}}}{\frac {M_{m}}{z}}$

S použitím Faradayovej konštanty

$m={\frac {Q}{F}}{\frac {M_{m}}{z}}$

Fyzikálny portál Chemický portál